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CAP DE INGENIERIA CIVILManual de Suelos, Geologa, Geotecnia y Pavimentos Seccin de Suelos y PavimentosMG.NELSON PANCCA SUASACACALICATAS EN CARRETERAS1

Manual de Suelos, Geologa, Geotecnia y Pavimentos Seccin de Suelos y PavimentosINTRODUCCINLa seccin de Suelos y Pavimentos del Manual de Suelos, Geologa, Geotecnia y Pavimentos, tendr como finalidad brindar al Ingeniero Proyectista de Pavimentos, las pautas y criterios apropiados que deber aplicar y los datos de entrada necesarios para disear estructuras de afirmados, de pavimentos flexibles, semirrgidos y rgidos.

El Manual de Suelos y Pavimentos presenta metodologas de diseo para afirmados, pavimentos flexibles, semirrgidos y rgidos. Las metodologas de diseo que se incorporan al Manual tienen como referencia bsica y principal a AASHTO - 1993, esta Gua es un documento fundamental para la redaccin del Manual de Pavimentos en el Per; como lo es para otros pases del mundo.

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Para el caso de los caminos afirmados, considerados hasta un trfico de 150,000 ejes equivalentes, se ratifica la metodologa definida en el Manual para el Diseo de Caminos No Pavimentados de Bajo Volumen de Trnsito del MTC (2009).

En base a las metodologas de diseo mencionadas, se han dimensionado estructuras de pavimento, que son propuestas en la presente Seccin de Suelos y Pavimentos, en forma de Catlogo, con el propsito de facilitar y simplificar las tareas de diseo, permitiendo uniformidad de los dimensionamientos.

De esta manera se pretende facilitar el seguimiento y conocimiento sobre un grupo reducido de secciones estructurales, haciendo ms fcil la posterior revisin de stos, verificacin de su comportamiento, seguimiento y gestin de los pavimentos.

El presente Manual integra lo relacionado a Suelos y Pavimentos de los dos manuales de bajo volumen de trnsito y unifica criterios para ser utilizados en estudios y proyectos de la competencia del MTC, tanto para caminos de bajo, medio y alto volumen de trnsito.

El Manual introduce el concepto de comportamiento de un pavimento, el cual se define como la capacidad estructural estimada a lo largo de su perodo de diseo. Este anlisis deber ser incorporado en los diseos de pavimentos que realice el Ingeniero Proyectista de Pavimentos. Para el indicado anlisis, las actuales herramientas conocidas y utilizadas en el Per, nos remiten a los modelos HDM del Banco Mundial; que incorporan sub modelos de deterioro del pavimento. No obstante, los Ingenieros Proyectistas podrn utilizar otros modelos que cuenten con aceptacin normativa oficial del MTC.

Los estndares que se incluyen en el manual, representan los requisitos mnimos que se deben cumplir para el diseo de afirmados, de pavimento flexible, de pavimento semirrgido y de pavimento rgido, de nuevas construcciones, de reconstruccin del pavimento y de refuerzos de pavimentos, de los proyectos de carreteras y caminos en el Per.

Los estndares que se incluyen en el manual, representan los requisitos mnimos que sedeben cumplir para el diseo de afirmados, de pavimento flexible, de pavimento semirrgido y de pavimento rgido, de nuevas construcciones, de reconstruccin del pavimento y de refuerzos de pavimentos, de los proyectos de carreteras y caminos en el Per.

1.OBJETIVOEl manual de Suelos y Pavimentos, tendr como objeto lo siguiente:

1. Normalizar los procedimientos que aplicarn los profesionales para disear lospavimentos de las carreteras y caminos en el Per; proporcionndoles pautas y criterios de diseo en concordancia con el avance tecnolgico.

2. El Manual de Suelos y Pavimentos se aplica para el diseo de los componentes de lainfraestructura vial que comprende: la explanada en que se apoya la plataforma del camino, los materiales de rellenos y cortes, el pavimento; y en el caso de los caminos afirmados (no pavimentados) la superficie de rodadura.

3. El Manual de Suelos y Pavimentos presenta metodologas y procedimientos de diseo para caminos: con pavimentos flexibles, semi-rgidos y rgidos; y para caminos afirmados.

4. Las metodologa y/o procedimientos utilizados para el diseo, que el Manual incorpora, tienen como principal fuente de informacin al AASHTO Guide for Design of Pavements Structures 1993.

5. El Manual de Suelos y Pavimentos incorpora los procedimientos del Captulo 5 del Manual de Diseo de Carreteras No Pavimentadas de Bajo Volumen de Trnsito MTC en lo referido a Suelos y Capas de Revestimiento Granular y tratamientos de las superficies de rodadura.

6. El Manual de Suelos y Pavimentos en base a las metodologas de diseo mencionadas, y a rangos de los volmenes de demanda, propone dimensionamientos para la estructura de pavimentos, y que se presentan como un Catlogo, con el propsito de facilitar y de simplificar las tareas de diseo del pavimento.

7. El Manual para el diseo introduce el concepto de comportamiento de un pavimento durante su vida til, el cual se define como la capacidad funcional y estructural, estimada a lo largo de su periodo de diseo y calificada segn niveles de servicio.

Para este anlisis, se aplica actualmente como instrumento aprobado por el MTC, el modelo HDM del Banco Mundial, que incorpora sub modelos de deterioro del pavimento.8. El diseo de la infraestructura de un camino es sobretodo una cuestin de uso sano de criterios tcnicos de Ingeniera, experimentados y aceptados por los principales organismos especializados de nivel mundial.

9. Las guas o catlogos que se incluyen en el Manual proporcionarn una base, para la prctica uniforme del diseo para situaciones tpicas. No es posible tener las reglas exactas para aplicarse a cualquier situacin. Los casos que denominaremos especiales, que no estn contemplados en el Manual deben ser materia de Estudios Especiales.2.AMBITO DE AMPLIACINManual de Suelos y Pavimentos es de aplicacin en:

Las Carreteras del Sistema Nacional de Carreteras (SINAC), que se jerarquiza en las siguientes tres redes viales: Red Vial Nacional, Red Vial Departamental o Regional y Red Vial Vecinal.

2. En diseo de nuevas carreteras y de mejoramientos de carreteras.

3. En proyectos de reconstruccin de carreteras.

4. En proyectos de refuerzo de pavimentos.

El Manual no es aplicable para los siguientes casos que debern ser materia de Estudio Especial, con anlisis tcnico de alternativas y justificacin de la solucin adoptada:

1. Pavimentos sobre puentes: stos pavimentos dependen del diseo de la superestructura del puente (losa y viga), no hay propiamente un diseo de pavimentos en puentes.

2. Tneles de carreteras: en este caso los diseos deben considerar caractersticas fsicomecnicas del cimiento, de las capas estructurales del pavimento y su variacin durante el periodo de anlisis, aspectos de drenaje, subdrenaje, condiciones de visibilidad, resistencia friccional de la superficie de rodadura, seguridad y confort.

3. Carreteras o caminos en reas de proteccin ecolgica, reservas nacionales diversas, como son: zonas arqueolgicas, parques y zonas protegidas, etc.

4. En zonas urbanas: el presente manual de suelos y pavimentos es para carreteras. Para el caso de pistas urbanas, existe la Norma Tcnica de Edificacin CE.010 Pavimentos en Habilitaciones Urbanas.

5. Pavimentos que soportarn trficos mayores a 1 150 vehculos pesados (buses y camiones) por da en el ao base mayor a 30 000 000 de Ejes Equivalentes (para 20 aos en el carril de diseo); esta limitacin se debe al efecto destructivo del trfico muy pesado, en tal sentido, para estos trficos se requerir un estudio especial para el diseo del pavimento.6. La estabilizacin de suelos pobres e inadecuados (CBR < 6%): se trata de suelos blandos o muy compresibles o con materia orgnica, donde es necesario recurrir a tcnicas especiales y anlisis de alternativas, para disear los cimientos de los terraplenes o de los pavimentos (en caso que el cimiento est en corte) que proporcionen seguridad y estabilidad a la plataforma del camino. Para el efecto se requiere de estudios geotcnicos detallados de estabilidad y asentamientos, por lo que se recomienda la participacin de profesionales especializados en esta materia, que apliquen un criterio amplio, que permita el conocimiento de las propiedades del suelo de cimentacin y de acuerdo a ello proponer alternativas de solucin, donde no siempre la solucin ser la ms econmica.

No son materia de este Manual los temas de Geologa, de Geotecnia y de Estabilidad de Taludes.3.COMPONENTES DE LA INFRAESTRUTURA DEL CAMINO3.1 EXPLANADA (DEL CAMINO)Se denominar explanada a la preparacin y conformacin del terreno natural: allanado, nivelado y compactado sobre el que se construir la infraestructura del camino. En territorios con fuertes pendientes transversales (pendiente natural 20%), la explanada se construye formando terrazas. Cuando el terreno natural de la explanada es de mala calidad, ste debe ser reemplazado o estabilizado para que sea estable3.2 TERRAPLENEl terrapln es la parte de la explanacin conformada por capas de suelos seleccionados y compactados, que se conforman sobre la explanada del camino y que se eleva hasta el nivel en que se recibir el pavimento. Tambin se conoce como relleno. La base y cuerpo del terrapln ser conformado en capas de hasta 0.30m y compactadas al 90% de la MDS del ensayo proctor modificado.La corona del terrapln tendr un espesor mn. de 0.30m y ser conformada en capas de 0.15m, compactadas al 95% de la MDS.3.3 CORTEEl corte es la parte de la explanacin que comprende excavacin y nivelacin de las zonas comprendidas dentro del prisma donde se asentar el pavimento. Estas zonas se prepararn mediante escarificacin en una profundidad de 0.15m, conformando y nivelando de acuerdo con las pendientes transversales especificadas en el diseo geomtrico vial; y, se compactar al 95% de la mxima densidad seca del ensayo proctor modificado.

En zonas de corte en roca se deber excavar como mnimo 0.15m por debajo del nivel superior de la subrasante.

El rea profundizada deber ser rellenada, hasta llegar al nivel superior de subrasante, con material de relleno seleccionado o de subbase granular, que tenga un CBR igual o mayor a 40%.3.4 SUBRASANTEEs el asiento directo de la estructura del pavimento y forma parte del prisma de la carretera que se construye, entre el terreno natural allanado y la estructura del pavimento. En la etapa constructiva, los ltimos 0.30m debajo del nivel superior de la subrasante, debern ser escarificados, nivelados y compactados al 95% de la MDS.Los suelos por lo menos a un (1) metro por debajo del nivel superior de la subrasante, sern suelos adecuados y estables con CBR igual o mayor de 6%. En caso de ser menor (subrasante pobre o inadecuada), corresponde estabilizar los suelos, para lo cual se analizarn alternativas de solucin, como la estabilizacin mecnica, el reemplazo del suelo, estabilizacin qumica, estabilizacin con geosintticos, elevacin de la rasante, cambiar el trazo vial, eligindose la mas conveniente tcnica y econmica.3.5 PAVIMENTOEs una estructura construida sobre la subrasante de la va, para resistir y distribuir esfuerzos originados por los vehculos y mejorar las condiciones de seguridad y comodidad para el trnsito. Por lo general est conformada por las siguientes capas: rodadura, base y subbase.

Capa de Rodadura: Es la parte superior de un pavimento, que puede ser de tipo bituminoso (flexible) o de concreto de cemento Portland (rgido) o de adoquines, cuya funcin es sostener directamente el trnsito.

Base: Es la capa inferior a la capa de rodadura, que tiene como principal funcin de sostener, distribuir y transmitir las cargas ocasionadas por el trnsito. Esta capa ser de material granular (CBR 80%) o tratada con asfalto, cal o cemento. Subbase: Es una capa de material especificado y con un espesor de diseo, el cual soporta a la base y a la carpeta. Adems se utiliza como capa de drenaje y controlador de la capilaridad del agua. Dependiendo del tipo, diseo y dimensionamiento del pavimento, esta capa puede obviarse. Esta capa puede ser de material granular (CBR 40%) o tratada con asfalto, cal o cemento.

Los tipos de pavimento incluidos en el Manual son los siguientes: Afirmados Pavimentos Flexibles Pavimentos Semirrgidos Pavimentos Rgidos

Los Afirmados son estructuras compuestas por capas compactadas de material granular natural procesadas con gradacin especfica que soporta directamente las cargas y esfuerzos del trnsito. Debe poseer la cantidad apropiada de material fino cohesivo que permita mantener aglutinadas las partculas. Funciona como superficie de rodadura en carreteras y trochas carrozables.

El pavimento flexible, es una estructura compuesta por capas granulares (subbase, base) y como capa de rodadura una carpeta constituida con materiales bituminosos como aglomerantes, agregados y de ser el caso aditivos. Principalmente se considera como capa de rodadura asfltica sobre capas granulares: slurry seal (lechada asfltica), tratamiento superficial bicapa, micro pavimentos, mezclas asflticas en fro y mezclas asflticas encaliente.El pavimento semirrgido, es una estructura de pavimento compuesta bsicamente por capas asflticas con un espesor total bituminoso (carpeta asfltica en caliente sobre base tratada con asfalto); tambin se considera como pavimento semirrgido, la estructura compuesta por carpeta asfltica sobre base tratada con cemento o base tratada con cal. Dentro del tipo de pavimento semirrgido, se ha incluido los pavimentos adoquinados.

El pavimento rgido, es una estructura de pavimento compuesta especficamente por una capa de subbase granular, no obstante esta capa puede ser de base granular, o puede ser estabilizada con cal o cemento, y una capa de rodadura de losa de concreto de cemento Prtland como aglomerante, agregados y de ser el caso aditivos, cuya resistencia a la compresin debe ser mayor o igual a 280 kg/cm2.

Dentro de los pavimentos rgidos existen tres categoras:

Pavimento de concreto simple con juntas Pavimento de concreto con juntas y barras transversales Pavimento de concreto continuo reforzado

El dimensionamiento de las estructuras de pavimento que son propuestas en el Manual, se presentan en forma de Catlogo, lo que facilitar su uso, permitiendo uniformidad de los dimensionamientos, de esta manera se pretende facilitar el seguimiento y conocimiento sobre un grupo reducido de secciones estructurales, haciendo ms fcil en la etapa post obra la verificacin de su comportamiento, seguimiento, gestin de los pavimentos y correcciones o ajustes del caso.3.6 DRENAJEEl sistema de drenaje superficial y subdrenaje en una carretera, est prevista para eliminar la humedad en el pavimento.

Para la proteccin de los suelos, se analizan los casos relacionados con el elevado nivel fretico y el movimiento capilar de las aguas.Para el drenaje superficial de pavimentos se tendrn en cuenta, pendientes transversales mnimas para la subrasante, subbase, base y superficie de rodadura. El drenaje superficial incluye bombeo, cunetas, alcantarillas, cajas de recoleccin, badenes, etc.

El drenaje subsuperficial incluye capas drenantes de subbase y base del pavimento, capas de filtro y subdrenes. Los subdrenes de pavimentos (que son distintos a los subdrenes del terrapln) necesarioscuando los suelos de subrasante no son permeables o los taludes de corte o cunetas impiden el drenaje o las capas granulares del pavimento no puedan drenar.

Los subdrenes que deben proyectarse para interceptar filtraciones o rebajar un nivel fretico elevado, pueden tambin utilizarse para drenar la estructura del pavimento, en caso se requiera.

Grfico 3 1 Seccin Tpica Componentes de la Infraestructura del Camino4.SUELOSLa exploracin e investigacin del suelo es tan importante para la determinacin de las caractersticas del suelo, como para el correcto diseo de la estructura del pavimento. S la informacin registrada y las muestras enviadas al laboratorio no son representativas, los resultados de las pruebas an con exigencias de precisin, no tendrn mayor sentido para los fines propuestos4.1 EXPLORACIN DE SUELOS Y ROCASAASHTO para la investigacin y muestreo de suelos y rocas recomienda, la aplicacin de la norma T 86-90, que equivale a la ASTM D420-69; para el presente manual, se aplicar para todos los efectos el procedimiento establecido en la norma MTC E101, que recoge los mencionados alcances de AASHTO y ASTM, esta norma presenta una gua para llevar a cabo el muestreo e investigacin de suelos y rocas.La caracterizacin de los suelos comprender bsicamente una investigacin de campo a lo largo de la va y en las zonas de prstamo, para de esta manera identificar los diferentes tipos de suelo que puedan presentarse. Asimismo debern obtenerse muestras representativas en nmero y cantidades suficientes.

Para asegurar una muestra representativa, se aplicar una tcnica aleatoria que permita seleccionar los lugares de muestreo, con esta tcnica, el punto de muestreo se selecciona de tal manera que, todas las otras posibles ubicaciones en el sector que se investiga, tienen las mismas probabilidades de ser elegido.

Con las muestras obtenidas en la forma descrita, se efectuarn ensayos en laboratorio y finalmente con los datos obtenidos en ambas fases se pasar a la fase de gabinete, para consignar en forma grfica y escrita los resultados obtenidos, asimismo se determinar un perfil estratigrfico de los suelos (eje y bordes), debidamente acotado en un espesor no menor a 1.50m, teniendo como nivel superior la lnea de subrasante del diseo geomtrico vial y debajo de ella, espesores y tipos de suelos del terraplen y los del terreno natural, con indicacin de sus propiedades o caractersticas y los parmetros bsicos para el diseo de pavimentos.

.Con el objeto de determinar las caractersticas fsico-mecnicas de los materiales de la subrasante se llevarn a cabo investigaciones mediante la ejecucin de pozos exploratorios calicatas de 1.5 m de profundidad mnima; el nmero mnimo de calicatas por kilmetro, estar de acuerdo al cuadro adjunto.

Las calicatas se ubicarn longitudinalmente y en forma alternada, la ubicacin ser determinada mediante tcnica aleatoria, dentro de la faja que cubre el ancho de la calzada4.2 CARACTERIZACIN DE LA SUBRASANTE

NUMERO DE CALICATA PARA EXPLORACIN DE SUELOS a lo largo del avance del estacado las condiciones topogrficas, muestran por ejemplo cambios en el perfil de corte a terrapln; evidencia un cambio significativo de sus caractersticas o se presentan suelos errticos, se deben ejecutar ms calicatas por kilmetro en puntos singulares, que verifiquen el cambio

Tambin se determinar la presencia o no de suelos orgnicos, suelos expansivos, napa fretica, rellenos sanitarios, de basura, etc., en cuyo caso las calicatas deben ser ms profundas, delimitando los sectores con subrasante pobre o inadecuada que requerir Estudio Especial para determinar el tipo de estabilizacin o mejoramiento de suelos de la subrasante, a fin de homogenizar su calidad a lo largo del alineamiento de la carretera.

Donde se encuentre macizo rocoso dentro de la profundidad de investigacin, se deber aplicar lo establecido en la norma MTC E101.4.2.1 REGISTROS DE EXCAVACIN

De los estratos encontrados en cada una de las calicatas se obtendrn muestras representativas, las que deben ser descritas e identificadas mediante una tarjeta con la ubicacin, nmero de muestra y profundidad y luego colocadas en bolsas de polietileno para su traslado al laboratorio. As mismo, durante la ejecucin de las investigaciones de campo se llevar un registro en el que se anotar el espesor de cada una de las capas del sub-suelo, sus caractersticas de gradacin y el estado de compacidad de cada uno de los materiales.

As mismo se extraern muestras representativas de la subrasante para realizar ensayos de Mdulos de resiliencia (Mr) o en ensayos de CBR para correlacionarlos con ecuaciones de Mr, la cantidad de ensayos depender del tipo de carretera .(ver cuadro adjunto).

NUMERO DE ENSAYO Mr o CBR4.3 DESCRIPCIN DE SUELOLos suelos encontrados sern descritos y clasificados de acuerdo a metodologa paraconstruccin de vas, prioritariamente la clasificacin ser AASHTO y se utilizar los signos convencionales del siguiente cuadro:

SIGNO CONVECIONALES PARA PERFIL DE CALICATAS-CLASIFICACIN SUCSa. Granulometra: representa la distribucin de los tamaos que posee el agregado mediante el tamizado segn especificaciones tcnicas (Ensayo MTC EM 107). El anlisis granulomtrico de un suelo tiene por finalidad determinar la proporcin de sus diferentes elementos constituyentes, clasificados en funcin de su tamao.De acuerdo al tamao de las partculas de suelo, se definen los siguientes trminos:

CLASIFICACIN DE SUELOS SEGN TAMAO DE PARTCULASb. La Plasticidad es la propiedad de estabilidad que representa los suelos hasta cierto lmite de humedad sin disgregarse, por tanto la plasticidad de un suelo depende, no de los elementos gruesos que contiene, sino nicamente de sus elementos finos. El anlisis granulomtrico no permite apreciar esta caracterstica, por lo que es necesario determinar los Lmites de Atterberg.

A travs de este mtodo, se definen los lmites correspondientes a los tres estados en los cuales puede presentarse un suelo: lquido, plstico o slido. Estos lmites, llamados lmites de Atterberg, son: el lmite lquido, lmite plstico y el lmite de contraccin.

Adems del LL y del LP, una caracterstica a obtener es el ndice de plasticidad IP (ensayo MTC EM 111) que se define como la diferencia entre LL y LP: IP = LL LP

CLASIFICACIN DE SUELOS SEGN NDICE DE PLASTICIDADEl IP permite clasificar bastante bien un suelo. Un IP grande corresponde a un suelo muy arcilloso; por el contrario, un IP pequeo es caracterstico de un suelo poco arcilloso.

Se debe tener en cuenta que, en un suelo el contenido de arcilla, es el elemento ms peligroso de una carretera, debido sobre todo a su gran sensibilidad al agua.

c. Equivalente de Arena: Es la proporcin relativa del contenido de polvo fino nocivo material arcilloso en los suelos o agregados finos (ensayo MTC EM 114). El ensayo que da resultados parecidos a los obtenidos mediante la determinacin de los lmites de Atterberg, aunque menos preciso. Tiene la ventaja de ser muy rpido y fcil de efectuar.

El valor de EA es un indicativo de la plasticidad del suelo:

CLASIFICACIN DE SUELOS SEGUN EQUIVALENTE DE ARENAd. ndice de Grupo: es un ndice normado por AASHTO de uso corriente para clasificar suelos, est basado en gran parte en los lmites de Atterberg. El ndice de grupo de un suelo se define mediante la formula:

IG = 0.2 (a) + 0.005 (ac) + 0.01(bd)

Donde:a = F-35 (F = Fraccin del porcentaje que pasa el tamiz N 200 -74 micras). Expresado por un nmero entero positivo comprendido entre 1 y 40.b = F-15 (F = Fraccin del porcentaje que pasa el tamiz N 200 -74 micras). Expresado por un nmero entero positivo comprendido entre 1 y 40.c = LL 40 (LL = lmite lquido). Expresado por un nmero entero comprendido entre 0 y 20.d = IP-10 (IP = ndice plstico). Expresado por un nmero entero comprendido entre 0 y 20 o ms.El ndice de Grupo es un valor entero positivo, comprendido entre 0 y 20 o ms. Cuando el IG calculado es negativo, se reporta como cero. Un ndice cero significa un suelo muy bueno y un ndice igual o mayor a 20, un suelo no utilizable para caminos.

CLASIFICACIN DE SUELOS SEGN NDICE DE GRUPOe. Humedad Natural: Otra caracterstica importante de los suelos es su humedad natural; puesto que la resistencia de los suelos de subrasante, en especial de los finos, se encuentra directamente asociada con las condiciones de humedad y densidad que estos suelos presenten.

La determinacin de la humedad natural (ensayo MTC EM 108) permitir comparar con la humedad ptima que se obtendr en los ensayos Proctor para obtener el CBR del suelo (ensayo MTC EM 132).

S la humedad natural resulta igual o inferior a la humedad ptima, el Proyectista propondr la compactacin normal del suelo y el aporte de la cantidad conveniente de agua. S la humedad natural es superior a la humedad ptima y segn la saturacin del suelo, se propondr, aumentar la energa de compactacin, airear el suelo, o reemplazar el material saturado.

f. Clasificacin de los suelos: Determinadas las caractersticas de los suelos, segn los acpites anteriores, se podr estimar con suficiente aproximacin el comportamiento de los suelos, especialmente con el conocimiento de la granulometra, plasticidad e ndice de grupo; y, luego clasificar los suelos.

La clasificacin de los suelos se efectuar bajo el sistema mostrado en el cuadro ADJUNTO.

Esta clasificacin permite predecir el comportamiento aproximado de los suelos, que contribuir a delimitar los sectores homogneos desde el punto de vista geotcnico.

A continuacin se presenta una correlacin de los dos sistemas de clasificacin ms difundido, AASHTO:

CORRELACIN DE TIPOS DE SUELOS AASHTO-SUCSg. Ensayos CBR: Una vez que se haya clasificado los suelos por el sistema AASHTO, se elaborar un perfil estratigrfico para cada sector homogneo, a partir del cual se determinar los suelos que controlarn el diseo y se establecer el programa de ensayos para establecer el CBR que es el valor soporte o resistencia del suelo, que estar referido al 95% de la MDS (Mxima Densidad Seca) y a una penetracin de carga de 2.54 mm (0.1).

El proyectista podr optar ejecutar ensayos especiales de mdulo resiliente de suelos de subrasante (Mr), en lugar de CBR, el Mdulo de Resilencia es una medida de la rigidez del suelo de subrasante.

Para la correlacin Mr - CBR, se emplear la ecuacin recomendada por el MEPDG (Mechanistic Empirical Pavement Design Guide):

Para la obtencin del valor CBR diseo, se debe considerar lo siguiente:

En los sectores con 6 o ms valores de CBR realizados por tipo de suelo representativo o por seccin de caractersticas homogneas de suelos, se determinar el valor de CBR de diseo en base al promedio del total de los valores analizados por sector de caractersticas homogneas.

En los sectores con menos de 6 valores de CBR realizados por tipo de suelo representativo o por seccin de caractersticas homogneas de suelos, se determinar el valor de CBR de diseo en base a lo siguiente: Si los valores son parecidos o similares, tomar el valor promedio. Si los valores no son parecidos o no son similares, tomar el valor crtico (ms bajo).

3. Una vez definido el valor del CBR de diseo, para cada sector de caractersticas homogneas, se clasificar a que categora de subrasante pertenece el sector o sub tramo, segn lo siguiente:

CATEGORIAS SUBRASANTE

CLASIFICACIN DE SUELOS METODO AASHTO4.4 ENSAYO DE LABORATORIOCon las muestras extradas de las calicatas efectuadas, se realizarn los siguientes ensayos de laboratorio:

Anlisis Granulomtrico por Tamizado ASTM D-422, MTC E107 Lmite Lquido ASTM D-4318, MTC E110 Lmite Plstico ASTM D-4318, MTC E111 Contenido de humedad ASTM D-2216, MTC E108 Clasificacin SUCS ASTM D-2487 Contenido Sulfatos ASTM D-516 Contenido Cloruros ASTM D-512 Contenido Sales Solubles Totales ASTM D-1888, MTC - E219 Clasificacin AASHTO M-1454.4 ENSAYO DE LABORATORIOEnsayos Especiales

California Bearing Ratio ASTM D-1883, MTC E132, Mdulo resiliente de suelos de subrasante AASHTO T 274, MTC E128 Proctor Modificado ASTM D-1557, MTC E115 Equivalente de Arena ASTM D-2419, MTC-E114 Ensayo de Expansin Libre ASTM D-4546 Colapsabilidad Potencial ASTM D-5333 Consolidacin Uniaxial ASTM D-2435

Los ensayos deben ser ejecutados en laboratorios de prestigio, cuyos procedimientos administrativos y tcnicos, cumplan con la Norma Tcnica Peruana NTP - ISO/IEC 17025.

4.5 INFORME DE EXPLORACIN4.5.1 PERFIL ESTRATIGRFICO

En base a la informacin obtenida de los trabajos de campo y ensayos de laboratorio se realizar una descripcin de los diferentes tipos de suelos encontrados en las calicatas o pozos. Una vez que se haya clasificado los suelos por el sistema AASHTO, se elaborar un perfil estratigrfico para cada sector homogneo o tramo en estudio, a partir del cual se determinar los suelos que controlarn el diseo y se establecer el programa de ensayos para definir el CBR de diseo para cada sector homogneo.4.5.2 SECTORIZACIN

Para efectos del diseo de la estructura del pavimento se definirn sectores homogneos donde, a lo largo de cada uno de ellos, las caractersticas del material del suelo de fundacin o de la capa de subrasante se identifican como uniforme. Dicha uniformidad se establecer Sobre la base de las caractersticas fsico-mecnicas de los suelos (Clasificacin, plasticidad).

El proceso de sectorizacin requiere de anlisis y criterio del proyectista.Para la identificacin de los sectores de caractersticas homogneas, se tendr en cuenta los resultados de las prospecciones y ensayos, previamente a ello se deber establecer una estrategia para efectuar el programa exploratorio y, a partir de ello, se ordenar la toma de las muestras necesarias de cada perforacin, de manera de poder evaluar aquellas caractersticas que siendo determinantes en su comportamiento, resulten de sencilla e indiscutible determinacin.4.5.3 CORTES Y TERRAPLENESLos taludes de corte dependern de la naturaleza del terreno y de su anlisis de estabilidad (Estudio Geotcnico), pudiendo utilizarse (a modo referencial) las siguientes relaciones de corte en talud (V:H), que son apropiados para los tipos de materiales (rocas y suelos) indicados en el cuadro adjunto.

TALUDES DE CORTE

TALUDES DE RELLENO4.5.4 SUBRASANTE

Se considerarn como materiales aptos para las capas de la subrasante suelos con CBR igual o mayor de 6%. En caso de ser menor (subrasante pobre o subrasante inadecuada), se proceder a la estabilizacin de los suelos, para lo cual se analizarn alternativas de solucin, como la estabilizacin mecnica, el reemplazo del suelo de cimentacin, estabilizacin qumica de suelos, estabilizacin con geosintticos, elevacin de la rasante, cambiar el trazo vial, eligindose la mas conveniente tcnica y econmica. Para poder asignar la categora de subrasante indicada, los suelos de la explanacin debajo del nivel superior de la subrasante, debern tener un espesor mnimo de un metro (1.0m) del material correspondiente a la categora asignada, caso contrario se asignar a la categora inmediata inferior.

El nivel superior de la subrasante debe quedar encima del nivel de la napa fretica como mnimo a 0.60 m cuando se trate de una subrasante excelente - muy buena (CBR30%); a 0.80 m cuando se trate de una subrasante buena - regular (6%CBR