APUNTES DE OBRAS VIALES

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APUNTES DE OBRAS VIALES II

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  • OBRAS VIALES IIOBRAS VIALES IIOBRAS VIALES IIOBRAS VIALES II

    PROFESOR: CESAR SOTO PROFESOR: CESAR SOTO PROFESOR: CESAR SOTO PROFESOR: CESAR SOTO SOTOSOTOSOTOSOTO

    ESTUDIANTES: CONSTRUCCIN CIVILESTUDIANTES: CONSTRUCCIN CIVILESTUDIANTES: CONSTRUCCIN CIVILESTUDIANTES: CONSTRUCCIN CIVIL

    UNIVERSIDAD DE LOS LAGOSUNIVERSIDAD DE LOS LAGOSUNIVERSIDAD DE LOS LAGOSUNIVERSIDAD DE LOS LAGOS

  • Pavimento

    Definicin:Es el elemento b bsico de la infraestructura vial. Esta importancia se debe principalmente a:

    - Proporciona la superficie de rodado a los vehculos.

    - Del pavimento depende la mayora de los costos de los usuarios.

    - Requiere la mayor cantidad de recursos econmicos y financieros tanto para su construccin

    como para su mantenimiento.

    parte de la estructura del camino que est destinada a soportar las acciones mecnicas de

    los vehculos y transmitirlas a las capas inferiores, sin que se produzcan deformaciones

    permanentes en ellas y en el propio pavimento

  • Tipos de pavimentosExisten bsicamente los siguientes tipos de pavimento:

    1. De tierra: superficie de tierra que cubre a numerosos camino, los cuales se

    consideran normalmente como no pavimentado.

    2. De ripio: Superficie cubierta de ripio para un poco ms de estabilidad que los caminos de tierra.

    3. Pavimento flexible: Son un sistema de capas cuyas rigideces disminuyen desde la superficie

    hasta la subrasante y su comportamiento queda determinado por las propiedades elastoplsticas

    del suelo de fundacin.

    El pavimento se disea estructuralmente de manera que tanto a sus capas constituyentes como el

    suelo de fundacin, queden sometidos a tensiones y deformaciones inferiores a las de rotura.

    3. Pavimento Rgido: Est conformado por una capa de hormign sobre una superficie que puede

    ser el suelo natural o una capa de material mejorado.

    Los pavimentos rgidos pueden ser catalogados de acuerdo al grado de refuerzo que presentan.

    4. Pavimento mixto: Aquel que en su estructura superior mezcla una capa de hormign con otra

    de asfalto arriba o bien al contrario, una capa de asfalto con otra de hormign arriba.

    El primer caso corresponde a la forma de rehabilitacin conocida como recapado asfltico.

  • PAVIMENTOS, CONSTITUCIN Y CONCEPTOS PAVIMENTOS, CONSTITUCIN Y CONCEPTOS PAVIMENTOS, CONSTITUCIN Y CONCEPTOS PAVIMENTOS, CONSTITUCIN Y CONCEPTOS GENERALESGENERALESGENERALESGENERALES

    PAVIMENTO Capas superpuestas Apoya sobre la subrasante Soportar y transmitir cargas cclicas

    REQUISITOS DE LOS PAVIMENTOS Resistir cargas impuestas por el transito Resistir los agentes del intemperismo Textura Superficial adecuada Regularidad Superficial Durable Drenaje adecuado Ruido y Color Moderado Econmico

  • PAVIMENTOS, CONSTITUCIN Y CONCEPTOS PAVIMENTOS, CONSTITUCIN Y CONCEPTOS PAVIMENTOS, CONSTITUCIN Y CONCEPTOS PAVIMENTOS, CONSTITUCIN Y CONCEPTOS GENERALESGENERALESGENERALESGENERALES

    CLASIFICACIN DE LOS PAVIMENTOSPAVIMENTOS FLEXIBLES Subbase Granular

    Funcin Econmica Capa de Transicin Disminucin de las deformaciones Resistencia y Drenaje

    Base Granular Funcin Econmica Resistencia

    Carpeta Superficie de Rodamiento Impermeabilidad Resistencia

  • PAVIMENTOS, CONSTITUCIN Y CONCEPTOS PAVIMENTOS, CONSTITUCIN Y CONCEPTOS PAVIMENTOS, CONSTITUCIN Y CONCEPTOS PAVIMENTOS, CONSTITUCIN Y CONCEPTOS GENERALESGENERALESGENERALESGENERALES

    CLASIFICACIN DE LOS PAVIMENTOSPAVIMENTOS RIGIDOS Subbase Granular

    Impedir Bombeo en las Aberturas Capa de Transicin Facilitar la construccin Mejorar el Drenaje Controla los cambios volumtricos Mejora capacidad de soporte de Subrasante

    Losa de Cocreto dem a Pavimentos Flexibles

  • PAVIMENTOS, CONSTITUCIN Y CONCEPTOS PAVIMENTOS, CONSTITUCIN Y CONCEPTOS PAVIMENTOS, CONSTITUCIN Y CONCEPTOS PAVIMENTOS, CONSTITUCIN Y CONCEPTOS GENERALESGENERALESGENERALESGENERALES

    1.2- CLASIFICACIN DE LOS PAVIMENTOS1.2.4.- DIFERENCIAS ENTRE PAVIMENTOS

  • CAMINOSCAMINOSCAMINOSCAMINOS

    2.0 CARACTERISTICAS GEOMETRICAS DE LAS CALZADAS

    La calzada se define geomtricamente por el trazado de su eje en plante y por el perfil longitudinal y transversal. Estas caractersticas se fijan de forma de satisfacer ciertas condiciones impuestas por la naturaleza y la importancia.

    2.1 DEFINICIONES.

    Velocidad directriz: Es la velocidad de clculo de los diferentes elementos del camino.

    Faja: Espacio comprendido entre los cercos, cuyo dominio es fiscal.

    Plataforma: Seccin correspondiente al movimiento de tierra sobre el cual se colocar la calzada y las bermas.

    Calzada: Seccin preparada especialmente, ya sea con pavimento superior o de grava, por el cual podrn transitar los vehculos.

  • CAMINOSCAMINOSCAMINOSCAMINOS

    2.1 DEFINICIONES.

    Bermas: Seccin lateral de la calzada, compuesta de material de inferior calidad, que permite dar seguridad de trnsito, hacer algunos movimientos y estacionamiento transitorio.

    Vas: Pistas o cintas, secciones de calzada generalmente de 3,50 metros, que permiten el trnsito de vehculos en un solo sentido. As tenemos que calzadas de dos vas, corresponde a un pavimento de 7,00 metros de ancho, en que los vehculos transitan en dos sentidos contrarios, cada uno por su pista. Un camino de cuatro vas, corresponde a un camino de dos calzadas de 7,00 metros cada una, en que una calzada tiene un sentido y la otra calzada un sentido contrario, estas dos calzadas pueden estar juntas o separadas por banquetas o medianas.

    Rasante: Lnea del eje del camino que representa la unin de todos las cotas superiores del pavimento del camino.

    Sub-rasante: Lnea del eje del camino que representa las cotas superiores de la plataforma del movimiento de tierras.

  • CAMINOSCAMINOSCAMINOSCAMINOS

    2.1 DEFINICIONES.

    Bombeo: Pendiente transversal de la calzada.

    Taludes: Pendientes de corte y terrapln cuya inclinacin depende de la calidad del terreno.

    Cuneta: Seccin triangular que sirve para recibir las aguas provenientes de la calzada y del talud de corte.

    Contrafoso: Seccin trapezoidal que se construye en la parte superior del corte del camino, a fin de recibir las aguas provenientes de las partes altas del terreno.

    Foso: Seccin trapezoidal que se construye al pie del terrapln, a fin de recoger las aguas provenientes de los sectores bajos del terreno y as evitar que se saturen los terraplenes.

  • CAMINOSCAMINOSCAMINOSCAMINOS

    2.2 PERFIL TRANSVERSAL

  • FACTORES AMBIENTALESPavimentos HormignA) TEMPERATURA.

    El principal efecto se refiere al alabeo de la losa, debido a una desigual dilatacin o contraccin de

    las fibras paralelas a la superficie.

    Otro problema es el congelamiento de la superficie del camino o de la base o de la subrasante.

    En la superficie, el agua que puede existir en juntas o huecos se e expande, generando tensiones

    y grietas en el pavimento.

    En las subbases, el agua atrapada en los intersticios se descongela arrastrando finos fuera de la

    estructura del pavimento.

    El suelo de fundacin (subrasante), los cambios volumtricos que experimenta por efecto de

    congelamiento puede llegar a levantar el pavimento.

  • B) Humedad.

    La penetracin de agua a la interfaz losa-subbase, modifica las condiciones de apoyo y las

    condiciones de humedad del hormign.

    Las principales consecuencias son las siguientes:

    Cambio de volumen por variaciones de humedad en la losa.

    Alabeo de las losas hacia arriba cuando la superficie est ms seca.

    Expansin del Hormign.

    Transporte de contaminantes en grietas y juntas.

    Reduccin de la resistencia y estabilidad de la subbase y subrasante.

    Corrosin de los elementos de acero en el pavimento.

    Efecto sobre la resistencia al deslizamiento.

  • Pavimentos de AsfaltoA) Temperatura.

    Efecto de altas temperaturas

    Ablandamiento del asfalto.

    Reduccin de la viscosidad del asfalto.

    Efecto de bajas temperaturas

    Prdida de flexibilidad.

    Grietas por contraccin.

    Al igual que en el caso de pavimentos de hormign, las bajas temperaturas pueden producir

    congelamiento, tanto en la superficie como en las capas granulares y subrasante, con los

    efectos antes descritos.

  • B) HUMEDAD.

    El efecto de la humedad depender principalmente de;

    Adherencia del asfalto con el agregado.

    Tipo de graduacin (abierta o cerrada).

    Cantidad de huecos.

    Cantidad de Asfalto.

    Espesor de la pelcula de Asfalto.

    Las principales consecuencias son;

    Disgregacin de la mezcla.

    Transporte de contaminantes en grietas.

    Reduccin de la resistencia y estabilidad de la base, subbase y subrasante.

    Reduccin de la resistencia al deslizamiento.

  • TRANSITO.

    El trnsito es la solicitacin que determina el diseo de pavimento

    Las cargas, varan segn el tipo y cantidad de vehculos que circulan por el pavimento a lo largo de

    la vida de diseo.

    El anlisis de transito para el diseo, consta de cuatro pasos:

    1. Caracterizacin del trnsito.

    2. Proyeccin de trnsito.

    3. Aplicacin de estratigrafa.

    4. Reduccin a ejes equivalentes.

  • QU ES UNAPROSPECCIN?

    - Tcnicas exploracin del subsuelo.

    Funcin:-Determinar caractersticas

    Ingenierles y condiciones de este.

  • PROSPECCIN PERMITE :

    Determinar Estratigrafa.

    Situacin del agua subterrnea.

    Obtencin de muestras para su posterior caracterizacin.

    Permitir llevar a cabo ensayos en terreno

  • TIPOS DE PROSPECCIONES

    Prospecciones

    Tipo CALICATA

    Tipo SONDEO

    Tipo MAGNTICA

  • TIPO CALICATAS

    -Son excavaciones.

    -Se aprecia directamente la estratigrafa del suelo.

    -Entrega informacin confiable y completa.

  • Seccin mnima recomendada es 0,8 * 1,0 mtde ancho y 1 mt de profundidad.

    Resulta poco prctico alcanzar profundidadesmayores a 5 mt.

    No debe realizarse en el sitio que estaproyectada la ubicacin de la cimentacin,pero s en las proximidades de stas.

    Puede efectuarse con pala o retroexcavadora.

    Caractersticas

  • VENTAJAS CALICATAS- Inspeccin directa del terreno.

    - Ejecucin de ensayos In situ.

    -Vista panormica de la estratigrafa.

    -Obtencin de muestras de gran tamao.

    -Rapidez de ejecucin y bajo costo econmico.

  • DESVENTAJAS CALICATAS Alteracin a la resistencia del terreno producto de la excavacin.

    Profundidad limitada por nivel fretico.

    Ocurrencia accidentes suelos inestables.

    Con pendientes muy inclinadas, no se pueden realizar.

  • TIPO SONDEOS

    -Perforaciones pequeo dimetro (entre 65 y 140 mm).

    -No permiten la visin "in situ" del terreno.

    -Se obtienen testigos y muestras del terreno perforados.

    -se emplean cuando, no se pueden realizar calicatas.

  • TIPO SONDEO

    Se requieren cuando:

    - Se necesitan alcanzar grandes profundidades.

    - Reconocer terreno bajo nivel fretico.

    - Atravesar capas rocosas o de suelos muy resistentes.

    - Realizar ensayos In situ especficos.

  • SONDAJESTipos de

    Sondeos

    Por Percusin

    Por Rotacin

    Con Barrenas Helicoida

    les

    Inyeccin de Agua

    Ensayos In Situ

    SPT(Penetracin Estndar)

    CPT(Cono

    Dinmico)

    DMT(Dilatomtri

    co de Marchetti)

    PMT(Presionom

    trico Menard)

    VST(Corte en Veleta)

  • SONDAJESTipos de

    Sondeos

    Por Percusin

    Por Rotacin

    Con Barrenas Helicoida

    les

    Inyeccin de Agua

    Ensayos In Situ

    SPT(Penetracin Estndar)

    CPT(Cono

    Dinmico)

    DMT(Dilatomtri

    co de Marchetti)

    PMT(Presionom

    trico Menard)

    VST(Corte en Veleta)

  • SONDAJESSondeo por Percusin

    -Se utilizan en todo tipo de suelos.

    -Atraviesa suelos de consistencia firme a muy firme.

    - Alcanza profundidades de 30 40 metros, pero lo ms frecuentes son de 15 a 20 metros.

  • PROCEDIMIENTO SONDEO PERCUSIN

    Hinca de Tubo de acero mediante golpeo.

    masa 120 [kg], cae de 1 [m] de altura.

    Se cuentan golpes necesarios para penetrar 20 [cm].

  • SONDAJESSondeo por Rotacin

    -Pueden perforar cualquier tipo de suelo o roca.

    - Alcanza profundidades muy elevadas y con distintas inclinaciones.

    -Perforacin mediante rotacin de corona diamantada

    -Esta permite extraccin de testigos de pequeos dimetros.

  • SONDAJESSondajes con barrenas helicoidal

    -Penetra el suelo a travs de rotacin.

    -Se utiliza en suelos cohesivos que contengan cierta humedad.

    -Estos suelos se adhieren al taladro y asi se obtienen muestras.

    -Desventaja: dificil determinar profundidad muestra obtenida.

  • SONDAJES

    Sondaje inyeccin de agua

    - Procedimiento econmico y rpido.

    - Se hinca en el suelo un ademe.

    - Se inyecta agua en la perforacin a travs de una tubera de inyeccin.

    - Muestras obtenidas alteradas, que no son representativas para ensayo laboratorios.

  • SONDAJESTipos de Ensayos In Situ

  • SONDAJESEnsayo de Penetracin Standard (SPT)

    - Sondaje ms utilizado.

    - Alcanza profundidades mayores a 300[m].

    -Consiste en contar el n de golpes para hincar 30 cm, una cuchara sacamuestras en el terreno, con un peso determinado y una altura de cada fija.

  • PROCEDIMIENTO STP Se hinca una cuchara normal,

    cilindrica y hueca con dimetro ext= 51mm e interior: 35 mm.

    Peso de la masa es 63.5 [Kp]

    Altura de caida es 76 cm.

    Primeros 15 cm de penetracin no cuentan.

    Se cuentan golpes para penetrar 30 [cm].

    Si supera 50 golpes, el ensayo es rechazo.

  • SONDAJESEnsayo de Cono Dinmico (CPT).

    -Esta basado en los mismos principios del SPT.

    -Consiste en: un trpode metlico, una masa que cae gravitacionalmente y barras atornilladas que se les incorpora una punta cnica que penetra el terreno.

    -Tambin mide ,resistencia de friccin lateral del suelo, al paso de una pieza cilndrica ubicada arriba de la punta cnica.

  • SONDAJES

    Ensayo Presionomtrico Menard (PMT)

    Ensayo Dilatomtrico de Marchetti (DMT)

    Ensayo de Corte en Veleta (VST)

  • SONDAJESVENTAJAS:

    Alcanzan grandes profundidades.

    Permite reconocer el terreno bajo el nivel fretico.

    En general atraviesa capas de roca de alta resistencia.

    Variedades de equipos y herramienta para todo tipo de suelo.

    Ensayos in situ.

    DESVENTAJAS:

    Alto costo econmico.

    Muestras alteradas.

    Muestras pequeas.

    No permite ver claramente la estratigrafa.

    Limitada cantidad de ensayos a realizar.

    Mayor tiempo de ensayo.

  • ANLISIS DE COSTOS Y TIEMPOS DE ENSAYOSCosto calicata manera mecnica corresponde a no ms de $10.000 la hora.

    Instalar equipo sondaje complejo como el SPT o de lavado ,requiere aprx. 1 hora.

    Para SPT se requiere aprx. 30 minutos por metro de avance.

    costo de uso de equipo SPT , cercano a los $60.000 a $80.000 por metro lineal.

    Para cavar una calicata mediante mtodo manual se necesita una hora para las dimensiones mnimas, mientras que mediante maquinaria slo 5 minutos.

  • PROPIEDADES DE LOS MATERIALES1.- Mecnica de suelo.

    1.1 Propiedades Resistentes.

    La respuesta de un pavimento es muy sensible a las propiedades del suelo de fundacin

    y de las capas de base y subbase.

    A su vez, la estabilidad de un suelo es muy sensible a la densidad y a los contenidos de

    humedad.

    Los mtodos que se utilizan para evaluar la resistencia de los suelos, son muy distintos

    entre si, siendo los ms importantes:

    - Valor del soporte del Suelo (CBR).

    - Mdulo de Reaccin de la Subrasante (K).

    - Mdulo Resilente (MR).

  • PROPIEDADES DE LOS MATERIALESA ) Capacidad de soporte del Suelo

    Capacidad de soporte de un suelo es la carga por unidad de area para una superficie

    de forma y dimensiones determinadas que no produce ms que un asentamiento

    previsto.

    Los ensayos usados para medir las propiedades resistentes de los suelos pueden

    clasificarse en tres grandes grupos:

    - Ensayos de Corte.

    - Ensayos de Penetracin.

    - Ensayos de Carga.

    Para el diseo de pavimentos, los ms utilizados son, los ensayos de penetracin y los

    ensayos de carga.

    Un caso particular de ensayo de penetracin es el ensayo C.B.R. (California Bearing

    Ratio).

  • PROPIEDADES DE LOS MATERIALESEn este ensayo se mide la carga necesaria para hacer penetrar un pistn de 3 pul de

    seccin en una masa de suelo compactada en forma normalizada.

    Esta carga se relaciona con una carga estndar y el resultado final se expresa en

    porcentaje.

    La curva de comparacin se llama curva patrn y corresponde a un chancado ideal al

    cual se le asigna un valor CBR de 100 %.

  • PROPIEDADES DE LOS MATERIALESEnsayo de CBR ASTM D1883-87 AASHTO T193-81

    3 muestras compactadas en molde de 6 in (Ensayo Proctor) a humedad ptima de

    Ensayo Proctor Modificado y con:

    12 golpes por capa

    25 golpes por capa

    56 golpes por capa (PUSM)

    Muestras se sumergen en agua 4 das con sobrecargas (saturacin de muestras)

    Se mide expansin en 4 das

    Probetas saturadas se cargan por punzonado en prensa

    Vstago de 3 in2 (19,4 cm2)

    Velocidad de penetracin 0,05 in/min (0,127 cm/min)

  • PROPIEDADES DE LOS MATERIALES B ) Mdulo de Reaccin de la Subrasante (K)

    Es una medida de la resistencia esttica del suelo, que se utiliza para caracterizar el

    suelo de fundacin en un pavimento rgido.

    El mtodo AASHTO original, utiliz una prueba de carga esttica sobre un plano rgido

    de 760 mm. de dimetro, para determinar el valor de K.

    El mdulo de reaccin de subrasante k [F/L3], se define como:

    k = / (1)

    en donde = esfuerzo normal

    = deformacin en la direccin de .

  • PROPIEDADES DE LOS MATERIALESDebido a que este ensayo es lento y caro de realizar, generalmente se calcula

    correlacionando con otros tipos de ensayo ms rpido.

    La relacin K CBR es la ms utilizada:

    K = 2.55 + 52.5 Log (CBR) (Mpa./m) CBR < 10 %

    K = 46.0 + 9.085 Log (CBR) (Mpa./m)4.34 CBR > 10 %

  • PROPIEDADES DE LOS MATERIALESc) Modulo Resilente (MR)

    Representa el comportamiento del suelo de subrasante bajo cargas de ruedas en

    movimiento.

    Una carga de rueda en movimiento imparte un pulso de carga dinmica a todas las

    capas del pavimento y al suelo de fundacin. Debido a esto, cada capa del pavimento

    sufre algn tipo de deformacin

  • PROPIEDADES DE LOS MATERIALESEste impulso de tensin se inicia en un valor bajo para llegar a un mximo en un periodo

    de tiempo que est relacionado con la velocidad del vehiculo.

    La deformacin del suelo resultante de ese pulso tendr una componente plstica,

    recuperable, y una resilente, que no es recuperable.

    La relacin entre la tensin mxima alcanzada, dividida por la deformacin resilente,

    constituye el Modulo de Resiliencia.

    La obtencin del Mdulo Resilente se realiza mediante en ensayo triaxial que permite

    simular las caractersticas de carga in situ.

    Debido a la complejidad y al costo de realizar estos ensayos, se ha buscado una

    relacin que vincule este parmetro con el CBR:

    MR = 17,652*CBR 0.64 (Mpa) 2 % < CBR < 12 %

    MR = 22,065*CBR 0.55 (Mpa) 12 % < CBR < 80 %

  • Clasificacin de los suelos: Tiene por objeto Establecer un lenguaje comn y relacionar propiedades con determinados

    grupos de suelos, aprovechar y ordenar la experiencia acumulada de los diferentes tipos de

    suelo, as como tambin predecir su comportamiento como material ingenieril.

    Los sistemas de clasificacin ms conocidos son el USCS (Unified Soil ClassificationSystem) conocido tambin como de Casagrande y el AASHTO (American Association of State Highway and Transport Officials), tambin existen el Sistema Britnico ( BS) y el FAA

    Estos sistemas clasifican los suelos a partir de muestras aisladas y perturbadas, Basndose

    exclusivamente en la textura y en las constantes hdricas.

    Cada sistema a sido elaborado para tipos de obras especificas, por ejemplo el mtodo

    AASHTO se utiliza en obras viales y el UCSC para obras civiles en general.

  • Sistema de Clasificacin AASHTO. El sistema emplea 7 grupos bsicos designados como A-1, A-2, A-3, A-4, A-5, A-6, A-7, A-8.

    Los grupos A-1 a A-3 corresponden a suelos granulares, en los cuales pasa menos de un

    35% bajo la malla N 200 (0.074mm).

    El resto de los grupos A-4 a A-7 corresponden a suelos finos, limos y arcillas en los cuales

    el % que pasa la malla N 200 es mayor que 35%.

    Los siete grupos principales han sido divididos en 12 subgrupos.

    Los suelos pertenecientes a un mismo grupo tienen capacidades de soporte similares.

    Los espesores de pavimentos requeridos aumentan segn crece el nmero de clasificacin

    de A-1 a A-7.

  • CLASIFICACION AASHTO DE SUELOS

  • La clasificacin se encuentra por eliminacin y corresponde al primer grupo que tiene las

    caractersticas del suelo (de izquierda a derecha).

    Por razones de clasificacin se coloca elgrupo A-3 antes que el A-2.

    La separacin del grupo A-7 en los subgrupos A-7 y A-6 se efecta de acuerdo al siguiente

    criterio:

    A-7-5 IP < LL 30 (LP > 30)

    A-7-6 IP > LL 30 (LP < 30)

    ndice de Grupo.

    Es un coeficiente emprico que se relaciona en forma aproximada, con el valor de soporte de los

    suelos de subrasante de caminos.

  • En condiciones normales de drenaje, compactacin, etc., el IG. Est en relacion inversa a

    la capacidad de soporte de un suelo.

    IG = 0.2a + 0.005ac + 0.01bd

    Donde:

    a - porcentaje del material que pasa la malla N200 en exceso de 35 expresado en nmeros enteros. Para porcentajes mayores de 75 se considera 75 y para valores menores a 35 se

    considera 0.

    b porcentaje de material que pasa la malla N 200 en exceso de 15 y no mayor a 55.

    c valor del limite liquido menos 40 y que no exceda 60. Se expresa como nmero entero positivo.

    d valor del ndice de plasticidad menos 10 y que no exceda a 30. Se expresa como nmero entero positivo.

    El valor del ndice de grupo puede variar entre 0 y 20.

    A medida que crece refleja una peor calidad del suelo en cuanto a su habilidad para

    soportar cargas.

  • BASES Y SUB-BASES GRANULARES.

    Las bases y sub-bases son capas de material granular adecuadamente seleccionadas para traspasar las cargas de la carpeta de rodadura a la sub-rasante (Infraestructura). Puesto que los esfuerzos en un pavimento decrecen con la profundidad, la ubicacin de estos materiales dentro de la estructura de un pavimento (superestructura), est dada por las propiedades mecnicas de cada una de ellas. Las propiedades mecnicas son aquellas propiedades de los slidos que se manifiestan cuando aplicamos una fuerza.

  • BASES Y SUB-BASES GRANULARES.

    BaseEs la capa que se encuentra bajo la capa de rodadura de un pavimento asfltico. Debido a su proximidad con la superficie, debe poseer alta resistencia a la deformacin, para soportar las altas presiones que recibe. Se construye con materiales granulares procesados o estabilizados y, eventualmente, con algunos materiales marginales.

  • BASES Y SUB-BASES GRANULARES.

    Subbase es la capa que se encuentra entre la base y la subrasante en un pavimento asfltico. Debido a que est sometida a menores esfuerzos que la base, su calidad puede ser inferior y generalmente est constituida por materiales locales granulares o marginales.

    El material que se coloca entre la subrasante y las losas de un pavimento rgido tambin se denomina subbase. En este caso, debe permitir el drenaje libre o ser altamente resistente a la erosin, con el fin de prevenir el bombeo. En algunas partes, a esta capa la llaman base.

  • 1.1- Propiedades Mecnica de Diseo Sub-Base Granular.

    - CBR (Capacidad de soporte del suelo).El material utilizado debe tener un soporte CBR mayor o igual a 40% o segn especificacin.

    - Calidad del Agregado.

    Fraccin Gruesa: debe tener una resistencia al desgaste, medida por el ensayo de Los Angeles, de no ms del 40%. Los agregados gruesos, retenidos sobre el tamiz N 4, deben ser partculas, resistentes, durables, constituidos de fragmentos de roca, gravas o escoria. Materiales que se quiebran por accin de ciclos alternados de hielo-deshielo y humedad-sequedad, no deben ser usado.

  • 1.1- Propiedades Mecnica de Diseo Sub-Base Granular.

    - Calidad del Agregado.

    Granulometra: Todo material debe estar libre de materias orgnicas y terrones de arcillas. Debe cumplir con la graduacin TM-50a de la Tabla N1.

    Fraccin fina: Los agregados finos que pasan por el tamiz N 4, deben estar constituidos por arenas naturales o trituradas y por partculas minerales que pasen por el tamiz N 200. Las fracciones que pasan por este tamiz no deben ser mayores que los dos tercios de la fraccin que pasa por el tamiz 0,5 mm (N40). El lmite de consistencia de la fraccin que pasa por el tamiz 0,5 mm debe tener como mximo un 35% de lmite lquido y un 8% de lmite plstico.

  • 1.2.- Propiedades Mecnica de Diseo Base Granular.

    - CBR (Capacidad de soporte del suelo).El material utilizado debe tener un soporte CBR mayor o igual a 80%.

    - Calidad del Agregado.

    Fraccin Gruesa: debe tener una resistencia al desgaste, medida por el ensayo de Los Angeles, de no ms del 35%. El material de chancado no deber ser menor de 50%. Los agregados gruesos, retenidos sobre el tamiz N 4, deben ser partculas, resistentes, durables, constituidos de fragmentos de roca, gravas o escoria. Materiales que se quiebran por accin de ciclos alternados de hielo-deshielo y humedad-sequedad, no deben ser usado.

  • 1.2.- Propiedades Mecnica de Diseo Base Granular.

    - Calidad del Agregado.

    Fraccin fina: Los agregados finos que pasan por el tamiz N 4, deben estar constituidos por arenas naturales o trituradas y por partculas minerales que pasen por el tamiz N 200. Las fracciones que pasan por este tamiz no deben ser mayores que los dos tercios de la fraccin que pasa por el tamiz 0,5 mm (N40). El lmite de consistencia de la fraccin que pasa por el tamiz 0,5 mm debe tener como mximo un 25% de lmite lquido y un 6% de lmite plstico.Granulometra: Todo material debe estar libre de materias orgnicas y terrones de arcillas. Las granulometras deben ajustarse a una de las siguientes tablas: TM-50b, TM-50c o TM-25 de la Tabla N1.

  • Tamiz(mm)

    TM-50 a TM-50 b TM-50 c TM-40 a TM-40 b TM-40 c TM- 25

    50 100% 100% 100%

    40 70%-100% 100% 100 100%

    25 55%-100% 55%-85% 70%-100% 70%-100% 80%-100% 80%-100% 100%

    20 45%-75% 60%-90% 50%-80% 70%-100%

    10 30%-75% 35%-65% 40%-75% 25%-50% 50%-80% 50%-80% 50%-80%

    5 20%-65% 25%-55% 30%-60% 10%-30% 35%-65% 35%-65% 35%-65%

    2,5 5%-15%

    2 10%-50% 15%-45% 15%-45% 25%-50% 25%-50% 25%-50%

    0,5 5%-30% 5%-25% 10%-30% 0-5% 10%-30% 15%-30% 10%-30%

    0,08 0-20% 0-10% 0-15% 0-3% 5%-15% 5%-20% 0-15%

    Tabla N 1.- Banda Granulomtrica para Bases y Sub-Bases

  • 2.- Especificaciones de diseo, construccin y Control.

    2.1 Especificacin de diseo. (Propiedades mecnicas de diseo)

    2.2 Construccin

    a) Colocacin: La sub-base debidamente preparada se extender sobre la plataforma del camino, incluyendo las reas de bermas, mediante equipos autopropulsados, quedando el material listo para ser compactado sin necesidad de mayor manipuleo para obtener el espesor, ancho y bombeo deseado.

    La subbase debe construirse por capas de espesor compactado no superior a 0,3 m ni inferior a 0,12. Espesores superiores a 0, 3 m se extendern y compactaran en capas. El materia extendido deber ser de granulometra uniforme, no debiendo presentar bolsones o nidos de materiales finos o gruesos.

  • 2.- Especificaciones de diseo, construccin y Control.

    2.1 Especificacin de diseo. (Propiedades mecnicas de diseo)

    2.2 Construccin

    b) Compactacin: Una vez extendido el material, este deber compactarse mediante rodillos preferentemente del tipo vibratorio para terminar con rodillos lisos o neumticos. El materia se deber compactar hasta que se haya asentado y estabilizado enteramente y alcanzado un nivel de densificacin mnimo del 95% de la D.M.C.S o el 80% de la densidad relativa.

    c) Terminacin: Un vez terminada la compactacin y perfiladura de la sub-base, esta deber presentar una superficie de aspecto uniforme y sin variaciones en cotas en ningn lugar, mayores que +0,0 (cm) y -1,0 (cm) para subbases con respecto a las cotas del proyecto.

  • BASES ESTABILIZADAS CON ADITIVOS

    DEFINICIONES

    Aditivos

    Productos comerciales manufacturados que, cuando se adicionan a un suelo o a una mezcla de sueloagregado en cantidades apropiadas, alteran favorablemente desde el punto de vista del comportamiento ingenieril, algunas propiedades como la textura, la trabajabilidad, la plasticidad y la resistencia

  • BASES ESTABILIZADAS CON ADITIVOSDEFINICIONES

    Estabilizacin con aditivosIncorporacin de uno o ms aditivos a un suelo o unsuelo-agregado en la cantidad requerida para que una vez elaborada, extendida y compactada la mezcla, sta presente las caractersticas apropiadas para servir como capa de base de un pavimento

    Modificacin con aditivosProceso similar a la estabilizacin, mediante el cual se busca mejorar alguna propiedad del suelo, pero el diseo de la mezcla no se traduce en aumentos significativos de resistencia y durabilidad. Debido a que se emplean menores cantidades de aditivos, su aplicacin se restringe al mejoramiento de subbases y subrasantes

  • BASES ESTABILIZADAS CON ADITIVOS

    TIPOS DE SUELOS ESTABILIZABLES Y TIPOS DE ADITIVOS

    Prcticamente todos los suelos, con excepcin de los orgnicos, son susceptibles de estabilizar con aditivos cementantes

    Los principales materiales cementantes para uso vial son el cemento, el asfalto, la cal y las cenizas volantes

    Otros productos con registro comercial pueden resultar aptos para la estabilizacin de suelos(aceite sulfonado, enzimas orgnicas, polmeros,etc.)

  • BASES ESTABILIZADAS CON ADITIVOS

    TIPOS DE SUELOS ESTABILIZABLES Y TIPOS DE ADITIVOS

    Siempre existe ms de un estabilizante aplicable a un suelo

    Con los aditivos factibles para estabilizar un determinado suelo, se realizan ensayos de laboratorio para obtener mezclas que cumplan los requisitos ingenieriles mnimos para la construccin de capas de base o subbase

    Con los resultados de los diseos y considerando las limitaciones climticas, las restricciones de seguridad y ambientales y el diseo estructural de las alternativas, se realiza un anlisis econmico para llegar a la decisin final

  • GUA PARA LA SELECCIN DEL ADITIVO

  • Estabilizacin de suelos con cal

    Estabilizacin de suelos con cal y ceniza volante

    Estabilizacin de suelos con cemento

    Bases estabilizadas con asfalto

    Bases estabilizadas con emulsin asfltica

    Bases estabilizadas con asfalto espumado

    Combinacin de estabilizantes

    Otros tipos de bases