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26/09/2015
SUELOS Y SUBRASANTES
Año de la diversificación productiva y del fortalecimiento de la Educación.
UNIVERSIDAD DE HUANUCOE.A.P DE INGENIERIA
FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL
TEMA: SUELOS Y SUBRASANTES PARA OBRAS VIALES.
CURSO: DISEÑO ESTRUCTURAL DE PAVIMENTOS.
DOCENTE: ING. GARCIA ECHEVARRIA ERICKA SELENE.
INTEGRANTES: AMBICHO DOMINGUEZ JHON. BUSTILLOS COTRADO JOSE ANTONIO. EVARISTO FLOREZ HELIN. JUIPA JAIMES KEMY JOB. SANCHEZ GERONIMO MANUEL.
CICLO: IX.
HUANUCO - PERU
DISEÑO ESTRUCTURAL DE PAVIMENTOS ING. GARCIA ECHEVARRIA ERICKA SELENE
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Año de la diversificación productiva y del fortalecimiento de la Educación.
ÍNDICE
I. INTRODUCCIÓN...........................................................................................................4
II. OBJETIVOS..................................................................................................................5
2.1 Objetivo General.....................................................................................................5
2.2 Objetivo Específico.................................................................................................5
III. DESARROLLO DEL TEMA..........................................................................................6
3.1 SUELOS.................................................................................................................6
3.1.1 Naturaleza de los Suelos................................................................................6
3.1.2 Tipos de suelos...............................................................................................7
3.1.3 Características de los Suelos……………………………………………………..8
3.1.4 Clasificación de los Suelos..............................................................................9
3.2 SUBRASANTE.....................................................................................................17
3.2.1 Propiedades Físico – Mecánicas de los Suelos para Subrasante................17
3.2.2 Clasificación de los Suelos para Subrasante................................................18
3.2.3 Materiales......................................................................................................19
3.2.4 Compactación................................................................................................20
3.2.5 Ensayos en los Suelos de la Subrasante......................................................21
IV. CONCLUSIONES....................................................................................................26
V. RECOMENDACIONES................................................................................................27
VI. BIBLIOGRAFÍA.......................................................................................................28
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Año de la diversificación productiva y del fortalecimiento de la Educación.
I. INTRODUCCIÓN
El presente trabajo ha sido elaborado con la finalidad de entender y conocer todo sobre la
subrasante, sus características, sus componentes (entre ellos el suelo), su importancia, en el
diseño de obras viales. Para ello es indispensable saber todo lo relacionado al suelo así como
la subrasante como capa constitutiva del pavimento.
En la ingeniería de Pavimentos se considera como suelo al agregado natural de granos
minerales, con o sin componentes inorgánicos, que pueden separarse por medios mecánicos
comunes, tales como la agitación en agua. La exploración e investigación del suelo es muy
importante tanto para la determinación de las características del suelo, como para el correcto
diseño de la estructura del pavimento. Si la información registrada y las muestras enviadas al
laboratorio no son representativas, los resultados de las pruebas aun con exigencias de
precisión, no tendrán mayor sentido para los fines propuestos.
La subrasante es la capa en la que se apoya la estructura del pavimento y la característica
especial que define la propiedad de los materiales que componen la subrasante, se conoce
como Modulo de Resilencia (Mr). La subrasante es definida como el suelo preparado y
compactado para soportar la estructura de un sistema de pavimento.
Las propiedades físico-mecánicos son las características utilizadas para la selección de los
materiales, las especificaciones de construcción y el control de calidad.
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II. OBJETIVOS
II.1 Objetivo General
Investigar y aprender todos los aspectos importantes de los suelos y subrasantes relacionados con la estructura de los diferentes tipos de pavimentos.
Conocer el rol importante que tienen estos dos conceptos como son los suelos y la sub rasante ya que en función de estos, se va a tener en cuenta los parámetros de diseño y el tipo de pavimento a diseñar para el óptimo funcionamiento del pavimento a emplear.
II.2 Objetivo Específico
Conocer la durabilidad y resistencia los pavimentos según el tipo de suelo óptimo empleado.Diferencias los suelos gruesos y finos según su clasificación.Identificas las características técnicas de un suelo de subrasante al diseñar un pavimento.Conocer la clasificación AASHTO M-145 para suelos a usarse como subrasante.Identificar los diferentes tipos de ensayos existentes para conocer las propiedades físico-mecánicas de los suelos para pavimentos.
Conocer la gran importancia de garantizar una buena sub rasante y que cumplan con las condiciones exigidas en la norma, o si se puede dar un tratamiento para mejorar la capacidad de soporte según norma para el tipo de pavimento a emplear y a las cargas de tránsito a las cuales estará sometida.
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III. DESARROLLO DEL TEMA
III.1 SUELOS. En el sentido general de la ingeniería, suelo se define como el agregado no cementado de granos minerales y materia orgánica descompuesta (partículas sólidas) junto con el líquido y gas que ocupan los espacios vacíos entre las partículas sólidas. El suelo se usa como material de construcción en diversos proyectos de ingeniería civil y sirve para soportar las cimentaciones estructurales. Por esto, los ingenieros civiles deben estudiar las propiedades del suelo, tales como origen, distribución granulométrica, capacidad para drenar agua, compresibilidad, resistencia cortante, capacidad de carga y otras más.
III.1.1 Naturaleza de los SuelosLos suelos provienen de la alteración de las rocas por la acción de los fenómenos
atmosféricos durante un tiempo apreciable. El proceso de alteración, denominado
meteorización, se realiza por desintegración o descomposición de las rocas.
La desintegración es un proceso mecánico que divide las rocas en partículas
pequeñas que conservan las propiedades físicas y químicas de la roca madre.
La descomposición es aquel proceso por el cual la roca se transforma en un
producto de diferentes propiedades físicas y químicas. Los causantes de la
meteorización de las rocas se llaman agentes de meteorización o intemperismo. Son
físicos, químicos y biológicos. Los primeros producen desintegración y los otros
descomposición. Los principales agentes físicos de meteorización son: agua,
glaciares, viento y temperatura.
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Las partículas individuales de los suelos pueden ser de dos tipos:
Partículas Granulares: Son conjuntos de cristales minerales del
cuarzo y feldespatos principalmente; se las puede observar y presentan
formas redondeadas y angulares.
Partículas Arcillosas: Son partículas laminares minúsculas que
se las puede ver a través de un microscopio
III.1.2 Tipos de suelosTomar una consideración cuidadosa sobre el tipo de suelo específico para tu sitio de
construcción te ayudará a garantizar la estabilidad y resistencia del pavimento. El
suelo inestable tendrá que ser estabilizado, probablemente a través de
compactación mecánica y a un precio potencialmente alto. Es por ello que se
presenta la siguiente tipología de suelos.
III.1.2.1 Suelos Granulares
III.1.2.2 Suelos Cohesivos
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Incluyendo suelos con alto contenido de arena y/o grava, los suelos granulares son generalmente adecuados para la construcción, considerando que siguen siendo permeables al agua después de comprimirlos. El tamaño de las partículas es importante al considerar suelos granulares.
Compuesto de limo y arcilla, este tipo de suelo, sin una alteración y evaluación adecuadas puede resultar en un problema real como cimiento debido a su tendencia a contraerse e hincharse. Deben considerarse cuidadosos métodos de drenaje, ya que la naturaleza densa de la arcilla, fuertemente unida es impenetrable al agua cuando se compacta.
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III.1.2.3 Suelos Orgánicos
III.1.3 Características de los suelos. Se tiene grandes grupos: suelos residuales y
transportados.
III.1.3.1 Características de los suelos residuales. Deben ser suficientemente
conocidas por el ingeniero de suelos ya que ellas influyen en el comportamiento de
las obras de tierra tales como taludes y terraplenes. Una característica importante es
el llamado perfil de meteorización que es una secuencia de capas de materiales con
diferentes propiedades que se encuentran encima o en el lugar próximo a la roca
que les dio origen. Varían de un lugar a otro dependiendo de una serie de factores
tales como el tipo, edad y estructura de la roca madre, la topografía, la vegetación,
el drenaje, la actividad bacterial y el clima, especialmente en cuanto a temperatura y
régimen de lluvias. El perfil de meteorización se ha formado por desintegración y
descomposición de la roca. Dependiendo de su grado de alteración generalmente se
distinguen tres capas u horizontes sobre la roca sana.
Horizonte A o capa superior: Es aquella donde la alteración es mayor y ha habido
alguna remoción de sus productos. Normalmente en esta zona se encuentra una
capa delgada de descomposición orgánica.
Horizonte B o capa intermedia: Es una zona de acumulación de los productos de
alteración de la zona superior.
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Incluyendo a los suelos pantanosos y a los suelos con alto contenido de turba y materia vegetal en descomposición, los suelos orgánicos generalmente no son recomendables para la construcción. Los suelos orgánicos tienden a absorber y retener el exceso de humedad y exhiben una consistencia como de esponja.
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Horizonte C o capa de transición: Es una capa parcialmente meteorizada que
sirve de transición entre el suelo y la roca sana.
III.1.3.2 Características de los suelos transportados. Estos suelos han sufrido un
proceso de formación tal como los suelos residuales y luego han sido trasladados y
depositados en el lugar donde actualmente se encuentran.
El traslado de sedimentos lo realizan los llamados agentes transportadores, tales
como el agua, el hielo, el viento, la gravedad, y ciertos organismos. Dependiendo del
tipo de agente las partículas son afectadas especialmente en cuanto a su tamaño,
forma y textura tal como se indica en la siguiente tabla:
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3.1.4 Clasificación de los Suelos.
Teniendo en cuenta que en la naturaleza existe una gran variedad de suelos, la ingeniería de suelos ha desarrollado algunos métodos de clasificación de los mismos. Cada una de estos métodos tiene, prácticamente, su campo de los mismos. Cada uno de estos métodos tiene prácticamente su campo de aplicación según la necesidad y uso que los haya fundamentado. En la actualidad los sistemas más utilizados para la clasificación de los suelos, en estudios para diseño de pavimentos de carreteras y aeropistas son el de la American Association of State Highway and Transportation Officials (AASHTO) y el Unified Soil Clasification System, conocido como Sistema Unificado de Clasificación de Suelos (S.U.C.S).
Ambos métodos se basan en la determinación de la composición granulométrica del suelo y de los límites de Atterberg de la fracción fina de los mismos.
Nota: La clasificación de suelos según la AASHTO se utiliza en obras viales, y la clasificación de suelos según SUCS se utiliza para cimentaciones.
3.1.4.1 Según AASHTOEsta clasificación se basa en los resultados obtenidos como el límite líquido,
índice de plasticidad y material que pasa el tamiz No. 10, 40 y 200.
De acuerdo con este sistema los suelos están clasificados en ocho grupos
designados por los símbolos del A-1 al A-8. Los suelos inorgánicos se
clasifican en siete grupos que van del A-1 al A-7 y los suelos con elevada
proporción de materia orgánica se clasifican como A-8.
a) Suelos Granulares Son aquellos que tienen el 35% o menos, del
material fino que pasa por el tamiz Nº 200, estos suelos forman los
grupos A-1, A-2, A-3.
Grupo A-1: El material de este grupo comprende las mezclas bien
graduadas, compuestas de fragmentos de piedra, grava, arena y
material ligante poco plástico. Se incluyen también en este grupo
mezclas bien graduadas que no tienen material ligante:
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o Subgrupo A-1a: Son materiales formados por roca o grava,
con o sin material ligante bien graduado.
o Subgrupo A-1b: Son materiales formados por arena gruesa
bien graduada, con o sin ligante.
Grupo A-2: Comprende una gran variedad de material granular que
contiene menos del 35% del material fino, y que no pueden ser
clasificados como A-1 y A-3. El grupo A-2 se subdividen en A-2-4, A-
2-5, A-2-6 y A-2-7:
o Subgrupos A-2-4 Y A-2-5: Pertenecen a estos Subgrupos
aquellos materiales cuyo contenido de material fino es igual o
menor del 35% y cuya fracción que pasa el tamiz número 40
tiene las mismas características de los suelos A-4 y A-5
respectivamente.
o Subgrupos A-2-4 Y A-2-5: Los materiales de estos
subgrupos son semejantes a los anteriores, pero la fracción
que pasa por el tamiz número 40 tiene las mismas
características de los suelos A-6 y A-7 respectivamente.
Grupo A-3: En este grupo se encuentran incluidas las arenas finas
de playa y aquellas con poca cantidad de limo que no tengan
plasticidad.
b) Suelos Finos Limo Arcillosos. Contienen más del 35% del material
fino que pasa el tamiz Nº 200. A este tipo de suelos les
corresponde los grupos A-4, A-5, A-6, A-7
Grupo A-4: Son suelos limosos poco o nada plásticos, que tiene un
75% o más del material fino que pasa el tamiz Nº 200. Además se
incluyen en este grupo las mezclas de limo con grava y arena en un
64%.
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Grupo A-5: Son suelos semejantes al grupo A-4, son elásticos y
tienen un límite líquido elevado.
Grupo A-6: A este grupo pertenecen las arcillas plásticas. Por lo
menos el 75% de estos suelos deben pasar el tamiz Nº 200, pero se
incluyen también las mezclas arcillo - arenosas, cuyo porcentaje de
arena y grava sea inferior al 64%.
Grupo A-7: Los suelos de este grupo son semejantes a los suelos A-
6, pero son elásticos. Sus límites líquidos son elevados.
Grupo A-7-5. Incluye aquellos materiales cuyos índices de
plasticidad no son muy altos con respecto a sus límites líquidos.
Subgrupo A-7-6. Comprende aquellos cuyos índices de plasticidad
son muy elevados con respecto a sus límites líquidos y que, además,
experimentan cambios de volumen extremadamente grandes.
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La evaluac
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ión de los suelos dentro de cada grupo se hace por medio del “índice de
grupo”, el mismo que se calcula con la siguiente fórmula empírica.
Dónde:
El índice de grupo siempre se reporta aproximándolo al número entero más cercano, a menos que su valor calculado sea negativo, en cuyo caso se reporta como cero.
3.1.4.2 Según SUCSEste sistema fue propuesto por Arturo Casagrande como una modificación y adaptación más general a su sistema de clasificación propuesto en el año 1942 para aeropuertos. Sistema concebido para permitir la identificación de los suelos en el terreno, los agrupa de acuerdo a su comportamiento como material para construcción en función de sus propiedades de granulometría y plasticidad.
Esta clasificación divide a los suelos en:
Suelos de grano grueso. Suelos de grano fino. Suelos orgánicos.
Suelos gruesos. Se dividen en gravas (G) y arenas (S) y se separan con el
tamiz N°4, de manera que un suelo pertenece al grupo G, si más del 50%
del peso de su fracción gruesa queda retenido en el tamiz N°4 y pertenecerá
al grupo S, en caso contrario.
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Tanto las gravas como las arenas se dividen en cuatro grupos (GW, GP,
GM, GC) y (SW, SP, SM, SC), respectivamente, como se explica a
continuación.
Gravas:
- Si el porcentaje de finos, contenidos en la grava, es menor del 5% la
grava puede ser bien graduada (GW) si cumple que el coeficiente de
curvatura (Cc) presente un valor entre 1 y 3 y el coeficiente de
uniformidad (Cu) sea mayor de 4, si no cumple los coeficientes
anteriores la grava será mal gradada (GP).
- Si el porcentaje de finos, contenido en la grava, es mayor del 12% la
grava puede ser GC si los finos son arcilla y GM si los finos son limo.
- Si el porcentaje de finos esta entre 5 y 12%, se usa símbolo doble,
por ejemplo, GW-GC.
Arenas:
- Si el porcentaje de finos, contenido en la arena, es
menor del 5%, la arena puede ser, bien gradada (SW) si cumple que -
si no cumple los coeficientes anteriores, la arena será mal gradada
(SP).
- Si el porcentaje de finos, contenido en la arena, es mayor del 12%, la
arena puede ser arcillosa (SC), si los finos son arcilla, o limosa (SM)
si los finos son limo.
- Si el porcentaje de finos esta entre 5 y 12% se usa símbolo doble, por
ejemplo, SP-SM.
Los coeficientes de curvatura (Cc) y de uniformidad (Cu) que
permitan comparar y calificar granulometrías son así:
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Suelos Finos Son aquellos suelos que más del 50% de las partículas
pasan el tamiz Nº 200. Para distinguir si la fracción fina es de carácter
limoso o arcilloso, se emplea la figura 1.1, conocida como carta de
plasticidad de casa grande.
Carta de Plasticidad
El sistema unificado utiliza símbolos para identificar los suelos y determinar
su comportamiento como material de construcción. Las letras que se
emplean para distinguir los suelos son:
G - gravaS - arenaM - limoW - bien gradadaP - pobremente gradadaC - arcillaO - limos y arcillas orgánicasL - baja y media plasticidad
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H - alta plasticidadPt - turbas o fangos.
Las combinaciones de las letras antes mencionadas son las que permiten la
clasificación del suelo. Por ejemplo SW designa una arena bien gradada. La
identificación de los suelos se facilita con el empleo del diagrama de flujo de
la tabla 1.3, que se presenta a continuación:
Tabla 1.3 Clasificación unificada de suelos.
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3.2 SUBRASANTECapa de la estructura del pavimento, que tiene como objetivo recibir las cargas de la
base o sub-base y distribuirlas adecuadamente a las capas de pavimento
subsecuentes.
3.2.4 Propiedades Físico – Mecánicas de los Suelos para SubrasanteLa subrasante es definida como el suelo preparado y compactado para soportar la
estructura de un sistema de pavimento. Estas propiedades de los suelos que
constituyen la subrasante, son las variables más importantes que se deben
considerar al momento de diseñar una estructura de pavimento.
Las propiedades físicas se mantienen invariables aunque se sometan a tratamientos
tales como homogenización, compactación, etc., sin embargo, ambas propiedades
cambiaran cuando se realicen procedimientos de estabilización, a través de otros
materiales (cemento, cal, puzolanas, etc.) o mezclas con químicos.
Para conocer las propiedades de los suelos en un proyecto, es necesario tomar
muestras en todo el desarrollo del mismo (calicatas), posteriormente en el
laboratorio se determinaran sus propiedades:
Granulometría.
Límites de Atterberg (líquido e índice plástico).
Valor Soporte (CBR).
Densidad (Proctor).
Humedad.
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La función principal es proporcionar soporte al pavimento, por lo que resulta indispensable evaluar las propiedades de los suelos para llevar un control de calidad adecuado.
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Con los datos obtenidos, se elaborará un perfil estratigráfico en el cual se detallan
los distintos tipos de suelo y su profundidad.
3.2.5 Clasificación de los Suelos para SubrasanteLa clasificación de suelos es el indicador de las propiedades físico – mecánicas que
tienen los suelos. La clasificación que mejor describe y determina las propiedades
de un suelo a usarse como subrasante es la clasificación de AASHTO M-145; las
primeras variables son: la Granulometría y la Plasticidad.
3.2.5.1 GranulometríaEn términos generales, un suelo conforme a su granulometría se clasifica
así:
Grava: de un tamaño menor a 76.2 mm (3”) hasta tamiz N° 10 (2
mm).
Arena Gruesa: de un tamaño menor a 2 mm hasta tamiz N° 40
(0.425 mm).
Arena Fina: de un tamaño menor a 0.425 mm hasta tamiz N° 200
(0.075 mm).
Limos y Arcillas: tamaños menores de 0.0075 mm.
3.2.5.2 PlasticidadConforme AASHTO, un suelo fino es el que tiene más del 35% que pasa por
el tamiz N° 200, los cuales se clasifican con A-4, A-5, A-6 o A-7.
Dos suelos considerados similares, pueden llegar a tener propiedades
diferentes dependiendo de su plasticidad, cualidad que se analiza en el
suelo que pasa por el tamiz N° 40; dichas propiedades se analizan conforme
a las pruebas de Atterberg, las cuales son:
Límite Líquido: es el estado de un suelo, cuando pasa de un estado
plástico a un estado semilíquido.
Límite Plástico: es la frontera entre el estado plástico y el
semisólido de un suelo.
Índice Plástico: es la diferencia entre LL y LP, que nos indica la
plasticidad del material.
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3.2.6 MaterialesTienen que estar libre de vegetación
y materia orgánica, de lo contrario,
el material deberá reemplazarse por
el material adecuado para la
subrasante en el tramo
correspondiente o considerar la
estabilización de los suelos
subyacentes.
Los materiales apropiados para la
subrasante, son los suelos de
preferencia granulares con % de
hinchamiento según ensayos
AASHTO T 193.
Según AASHTO M-145 los
suelos clasificados con A-8 son
materiales inadecuados para la
capa de subrasante, ya que
son suelos orgánicos con
textura fibrosa, color café
oscuro y olor a podredumbre,
siendo altamente compresibles
y de poca resistencia.
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3.2.7 CompactaciónPara la compactar la capa de la subrasante, se debe realizar lo siguiente:
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Escarificar el terreno natural
Homogenizar el terreno natural
Mezclarse el terreno natural
Conformación del terreno natural
Compactación de la subrasante
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3.2.8 Ensayos en los Suelos de la SubrasanteLos ensayos de resistencia miden la capacidad actual de los materiales para resistir
deformaciones. Existen diferentes métodos para medir la resistencia de los suelos
de la subrasante que se han sometido a cargas dinámicas de tránsito:
• Relación de valor soporte California (CBR)
• Valor de Resistencia Hveem (Valor R)
• Ensayo de plato de Carga (Valor K)
• Penetración dinámica con cono (PR)
• Módulo de resiliencia (Mr)
3.2.8.1 Relación de valor soporte California (CBR)El índice de california es una media de la resistencia al esfuerzo cortante de
un suelo, bajo condiciones de densidad y humedad cuidadosamente
controladas.
Su objeto es simular las condiciones de saturación a las cuales van a estar
sometidos los suelos como la subrasante de una carretera, obteniendo de
esta forma las condiciones más críticas a las que va a estar sometido el
suelo por acción de cargas vehiculares.
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El equipo y procedimiento para la realización de este ensayo se describen en las siguientes normas:
- CBR de campo ASTM D 4429.- CBR de laboratorio ASTM D 1883, AASHTO T 193.
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3.2.8.2 Valor de Resistencia Hveem (Valor R)Este ensayo consiste en preparar una muestra cilíndrica de 4” de diámetro y
2.5” de alto envuelta en una membrana y sometida a carga vertical sobre la
sección completa de la muestra a una presión dada; con este caso se mide
la presión horizontal resultante, que es la q sirve para calcular el valor R,
para lo cual se utiliza la siguiente formula:
R=100− 100
[ 2.5 (Px−1 )D∗Ph ]+1
Dónde:Px = Carga vertical aplicada.Ph = Presión horizontal en el manómetroD = Desplazamiento horizontal de la muestra.
Los valores que se obtienen en estos ensayos de laboratorio, han sido
correlacionados con los ensayos de CBR, según la siguiente figura.
3.2.8.3 Ensayo de plato de Carga (Valor K)Esta prueba es generalmente aplicada para el diseño de pavimentos rígidos,
pero en la actualidad también se lo usa para pavimentos flexibles, (AASHTO
T 222).
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Se lo utiliza para evaluar la capacidad portante de las subrasante, las bases
y en ocasiones los pavimentos completos.
El valor K está en función del plato de carga, ya que los de diámetro igual a
91.4 cm (36”), se usan para pavimentos rígidos y los de 30.5 o 45.7 (12” a
18”) para pavimentos flexibles.
3.2.8.4 Penetración dinámica con cono (PR)Este ensayo sirve para medir
en el terreno, la resistencia
que tienen los materiales,
tanto de estructuras de
pavimento como subrasante.
La operación consiste en
hacer penetrar el cono
dentro del pavimento o
suelo, haciendo que una
carga concentrada que
funciona como martillo se deje caer repetidamente y se registre la
penetración obtenida en cada caída en mm/golpe, denominado cada valor
como tasa de penetración dinámica PR (Penetration Rate).
El CBR está relacionado con el PR en la siguiente forma:
CBR= 405.3
PR1.259para conosde60 °
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Dónde:
K = Módulo de reacción del suelo
p = Presión aplicada al suelo.
∆ = Deformación producida en el suelo.
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CBR=2.2−0.71 log(DCP1.3) para conosde30 °
Dónde:PR = Tasa de penetración en mm/golpeDCP = Tasa de penetración en plg/golpe
3.2.8.5 Módulo de resiliencia (Mr)Este ensayo se desarrolló con el objeto de analizar la propiedad que tienen
los materiales de
comportarse bajo
cargas dinámicas
como las ruedas de
tránsito.
Las ruedas al
moverse transmiten
fuerzas dinámicas a
todas las capas del pavimento incluyendo la subrasante, de tal manera que
las deforma, dando como resultado fuerzas de reacción con valores muy
bajos hasta su máximo.
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Año de la diversificación productiva y del fortalecimiento de la Educación.
El módulo de resiliencia se define como el cociente entre el esfuerzo
desviador aplicado y la deformación unitaria elástica en cada ciclo de carga
Dónde:
3.2.8.6 Comportamiento Esfuerzo – DeformaciónEl comportamiento esfuerzo – deformación de un suelo puede ser de dos tipos: Resiliente y plástico. Las deformaciones
resilientes o elásticas son de
recuperación instantánea.
Las deformaciones plásticas
son aquellas que
permanecen en el
pavimento después de cesar
la causa deformadora.
3.2.8.7 Módulo de Resiliencia (MR) para Pavimentos Flexibles
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Este ensayo no es destructivo de la muestra, ya que se estas no fallan durante el análisis, dichas muestras son de forma cilíndrica y se colocan en una cámara Triaxial, la cual ejerce innumerables presiones de confinamiento a la muestra. (AASHTO T 294)
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El módulo de resiliencia puede ser usado directamente para el diseño de pavimentos
flexibles. Pero también puede ser convertido a un módulo de reacción de la subrasante
(K, para el diseño de pavimentos rígidos.
3.2.8.8 Módulo de Resiliencia (MR) para Pavimentos RígidosEl módulo de reacción de la subrasante, sirve para el diseño de pavimentos rígidos; y
para la determinación del valor efectivo de MK, se debe proceder así:
Es conveniente asumir combinaciones de los diferentes datos que son necesarios para
el cálculo del módulo de reacción de la subrasante, los cuales deberán ser
considerados como siguen:
i. Tipo de subbases con resistencias y valores del módulo.
ii. Espesor de la subbase.
iii. Pérdida de soporte.
iv. Profundidad de la fundación rígida.
v. Espesor estimado de la losa.
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Año de la diversificación productiva y del fortalecimiento de la Educación.
4 CONCLUSIONES
La durabilidad y resistencia del pavimento dependerá del tipo de suelo que se vaya a
emplear en la construcción.
En los suelos gruesos, la propiedad más importante es la granulometría y para suelos
finos son los límites de Atterberg
Las propiedades de los suelos que constituyen la subrasante, son variables importantes
que se deben considerar al momento de Diseñar un Pavimento.
La clasificación que mejor describe y determina las propiedades de un suelo a usarse
como subrasante es la clasificación AASHTO M-145, con sus primeras variables
granulometría y plasticidad.
Los ensayos de Proctor estándar y modificado, determinan la humedad optima en la
cual el suelo llega a su densidad máxima, ayudando a alcanzar sus mejores
propiedades físicas.
Los ensayos dinámicos y de repetición de cargas, son pruebas que demuestran en
mejor forma el comportamiento y lo que sucede debajo de los pavimentos.
La sub rasante es la última capa de un pavimento donde se va a disipar toda las cargas producto de las cargas de transito que provienen de los ejes de los neumáticos y de las personas que transitan por el pavimento, por lo tanto tiene que tener una capacidad de soporte optimo acorde a las necesidades de la vía.
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5 RECOMENDACIONES
Recomendamos a todos los profesionales responsables la aplicación correcta de todos los parámetros para el diseño de vías.
Se recomienda diferenciar correctamente los tipos de suelo para el diseño de un pavimento.
Es recomendable realizar todos los estudios preliminares para poder realizar un diseño correcto de los pavimentos.
Se recomienda utilizar la clasificación AASHTO M-145 para el diseño de pavimentos.
Se recomienda realizar un correcto estudio de tráfico para el diseño óptimo de un pavimento.
Realizar todos los estudios necesarios tales como ensayos estudios de tránsito y pruebas in situ de campo tomando datos reales que se puedan ajustar lo más posible para poder determinar las características físicas mecánicas del suelo donde se va a diseñar el tipo de pavimento y que se ajuste a las necesidades de los usuarios.
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6 BIBLIOGRAFÍA
MANUAL DE CARRETERAS SUELOS, GEOLOGIA, GEOTECNIA Y PAVIMENTOS –
2013.
Mecánica de suelos y cimentaciones / Crespo Villalaz, Carlos. 5a. Edición México:
Limusa
Ingeniería de Pavimentos para Carreteras – Tomo I / Alfonso Montejo Fonseca.
Manual Centroamericano para diseño de Pavimentos / Ing. Jorge Coronado Iturbide
Mecánica de los suelos/ Gonzalo Duque Escobar y Carlos Enrique Escobar Potes
Manizales, 2002.
http://es.slideshare.net/nevely/subrasante-presentation?qid=eda4facb-bad2-4cf3-93a1- 1d536a1d23ff&v=default&b=&from_search=1
http://es.slideshare.net/UCGcertificacionvial/estudio-de-los-suelos-para-obras-viales- semana-1-1793653?qid=b75e3626-efbc-4df9-aae8-2c6cf833f68f&v=default&b=&from_search=12
http://es.slideshare.net/IraidaMedina/1-suelos-y-sus-caracteristicas?qid=b75e3626-efbc- 4df9-aae8-2c6cf833f68f&v=default&b=&from_search=9
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