SUBRASANTE-DEFINICION

7/26/2019 SUBRASANTE-DEFINICION

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SUB RASANTE

1. DEFINICION: La Sub rasante es la capa en la que se apoya laestructura del pavimento y la caracterstica especial que define la

propiedad de los materiales que componen la sub rasante, se conocecomo Mdulo de Resiliencia (Mr). Inicialmente cuando secomenaron a efectuar los primeros dise!os de pavimento, esteconcepto estaba basado en las propiedades de la subrasante talescomo"

#ranulometra

$lasticidad

%lasificacin de suelos Resistencia al corte Susceptibilidad a las ariaciones de temperatura

&rena'e

$osteriormente se tomaron en cuenta las propiedades bsicas de la subrasante y se analiaron otro tipo de ensayos que permitieran conoceren me'or forma el comportamiento de estos suelos. Se efectuaron ensayosutiliando caras estticas o de ba'a velocidad de deformacin tales como el%*R, ensayos de compresin simple. +stos se cambiaron por ensayosdinmicos y de repeticin de caras como el del mdulo de resiliencia, queson pruebas que demuestran en me'or forma el comportamiento y lo quesucede deba'o de los pavimentos en lo que respecta a tensiones ydeformaciones. Las propiedades fisicomecnicas son las caractersticas

utiliadas para la seleccin de los materiales, las especificacionesde %onstruccin y el control de calidad. La calidad de los suelos en elcaso de las sub rasantes, se puede relacionar con el mdulo deresiliencia, mdulo de $oisson, valor soporte del suelo (%*R) y el mdulode reaccin de la sub rasante.


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2. FUNCINES DE LA SUB RASANTE.

Soporta las caras que transmite el pavimento. Sirve como cimentacin del pavimento Le da sustentacin al pavimento +vita que el terrapl-n contamine al pavimento y que sea absorbido por

las terraceras.

3. CATEGORAS DE LA SUB RASANTE.

S " Sub rasante muy pobre %*R/01

S2 " Sub rasante pobre %*R3041

S5 " Sub rasante reular %*R3621

S0 " Sub rasante buena %*R322271

S8 " Sub rasante muy buena %*R951

4. CARACTERSTICAS DE LA SUB RASANTE.

+:pansion ma:ima de 41. #rado de compactacin min de 741. +spesor mnimo de 0cm para caminos de ba'o transito y 4cm en

caminos con un ;$&< 9 de 5 ve=culos.

5. MATERIALES QUE SE UTILICEN COMO CAPA DE SUB RASANTE.

&e preferencia"#>, S>, SM, ML incluyendo el S% (siempre que la arcilla no sea de altaplasticidad).Si se tienen materiales del tipo %L, M?, %?, %LML y su LL este en un

rano de 4 y 21, se tiene que realiar un anlisis para reudcir losvalores del LL y en consecuencia el I$.%uando el terreno de apoyo sea del tipo M?, %? y @? con LL321,estos sern rec=aados, y para ello se recomienda una sustitucin delmaterial con material limoso meclado con arena yAo rava en espesormnimo de 0cm.B si al realiar el corte se encuentre framentos de roca, estos no sernadmitidos como lec=o de apoyo y de ser asi entonces se deber procedera la remocin de estos framentos endurecidos.


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6. PROPIEDADES FSICO-MECNICAS DE LOS SUELOS PARASUB RASANTE

La sub rasante es definida como el suelo preparado y compactado parasoportar la estructura de un sistema de pavimento. +stas propiedades de lossuelos que constituyen la sub rasante, son las variables ms importantesque se deben considerar al momento de dise!ar una estructura depavimento. Las propiedades fsicas se mantienen invariables aunque sesometan a tratamientos tales como =omoeniacin, compactacin, etc.,Sin embaro, ambas propiedades cambiaran cuando se realicen en ellosprocedimientos de estabiliacin, a trav-s de procesos de meclas con otromateriales (cemento, cal, puolanas, etc.) o meclas con qumicos.$ara conocer las propiedades de los suelos en un proyecto, esnecesario tomar muestras en todo el desarrollo del mismo (calicatas),posteriormente en el laboratorio se determinarn sus propiedades"

#ranulometra

Lmites de


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La plasticidad" < trav-s de este m-todo, se definen los lmites de


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Fndice de rupo Suelo de sub rasante

I# 9 7 Muy pobreI# est entre 8 a 7 $obreI# est entre 5 a 8 Reular I# est entre 2 E 5 *uenoI# est entre E 2 Muy bueno

0! $'(00 #)$"%: @tra caracterstica importante de los suelos es su=umedad natural pues la resistencia de los suelos de sub rasante, enespecial de los finos, se encuentra directamente asociada con lascondiciones de =umedad y densidad que estos suelos presenten.

La determinacin de la =umedad natural permitir comparar con la =umedadptima que se obtendr en los ensayos proctor para obtener el %*R del suelo.S la =umedad natural resulta iual o inferior a la =umedad ptima, elespecialista propondr la compactacin normal del suelo y el aporte de lacantidad conveniente de aua. Si la =umedad natural es superior a la=umedad ptima y, seHn la saturacin del suelo, se propondr aumentar la

enera de compactacin, airear el suelo o reemplaar el material saturado.(! (#& CBR: Gna ve que se =ayan clasificado los suelos por el

sistema


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,. A"(# G"$(: de un tama!o menor a 5 mm =asta tamiJo. 8 ( .854 mm)

. A"(# F#: de un tama!o menor a .854 mm =asta tami Jo.5 ( .D4 mm)

0. L'& A"%%: tama!os menores de .D4 mm

%onforme


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Relacin de Calor Soporte de %alifornia (%*R, %alifornia*earin Ratio)

Calor de resistencia ?veem (Calor R) +nsayo de plato de cara (Calor ) $enetracin dinmica con cono Mdulo de resiliencia (Mr) para pavimentos fle:ibles Mdulo de reaccin (M) para pavimentos ridos

! =%&" &&")( C%&"# >CBR9 AASTO T-1?3!+n este ensayo, se mide la resistencia que opone un suelo a la penetracinde un pistn de 0 plN. de rea en una muestra de suelo de6 pl. (24 cm) de dimetro y 4 pl. (25.4 cm) de altura, a una velocidad de2.5D mmAmin (.4 pl.Amin). La fuera necesaria para que el pistn penetredentro del suelo se mide a determinados intervalos de penetracinK estas

fueras medidas, se comparan con las que se necesitan para produciriuales penetraciones en una muestra que sirve de patrn, la cual espiedra partida bien raduadaK la definicin del %*R es"

CBR=fuerza necesaria para producir una penetracion de2.5mmenunsuelo

F ue rz a n e c e sari a p a r a p ro duc i r un a p en et r a c i n d e2 .5mm enla mue st r a pa t r n

Relacin que nos da un valor que se indica en porcenta'e, el cualpuede ser muy variable dependiendo de los suelos analiadosK 5 a 8 1 enarcillas plsticas =asta un D 1 o ms en materiales ranulares de buenacalidad.;odos los suelos, tanto finos como ruesos o sus meclas, secompactan a diferentes contenidos de =umedad tanto arriba como ba'o desu =umedad ptima. Las muestras elaboradas ba'o estos procedimientos, sesumeren en aua durante un perodo mnimo de 76 =oras, antes deproceder a su ensayo, con el ob'eto de simular las condiciones desaturacin a las cuales van a estar sometidos los suelos como la

subrasante de una carretera, y en esta forma, obtener los %*ROs de lossuelos ba'o las condiciones ms crticas. +n el ensayo y en inmersin,se colocan pesos sobre las muestras, con el ob'eto de simular las carastanto ve=iculares, como de la estructura de pavimento, a las cuales van aestar sometidos los suelos de la subrasante.+l m-todo del %*R para dise!o de pavimentos, fue uno de los primeros enutiliarse y se basa principalmente en que a menor valor de %*R de lasubrasante es necesario colocar mayores espesores en la estructura depavimento para proteerlo de la frecuencia de las caras de trnsito.

,! =%&" 0( "()(# =EEM >=%&" R9 AASTO T-246!


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+ste ensayo consiste en preparar una muestra cilndrica de 8P de dimetro y5.4P de alto envuelta en una membrana y sometida a cara vertical sobre laseccin completa de la muestra a una presin dadaK con esto se mide lapresin =oriontal resultante, que es la que sirve para calcular el valor R,para lo cual se utilia la siuiente formula"


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C. E#& 0( %)& 0( ">/%&" @9 AASTO!+ste ensayo consiste en carar un plato y medir la presin necesaria para

producir una determinada deformacin en el suelo. es el cociente dedividir la presin (p) aplicada entre de la deformacin (Q) producida en elsuelo.k=p /

+l valor esta en funcin del plato de cara, ya que los de dimetro iuala 72.8 cm ( 06OO) se usan para pavimentos ridos y los de 0.4 o84.D ( 25OO a 2OO) para pavimentos fle:ibles.

0! P(#()"# 0#8' PR &

+ste ensayo sirve para medir en el terreno, la resistencia que tienen losmateriales, tanto de estructuras de pavimento como de subrasantes. Laoperacin consiste en =acer penetrar el cono dentro del pavimento osuelo, =aciendo que una cara concentrada que funciona como martillose de'e caer repetidamente y se reistre la penetracin obtenida encada cada en mmAolpe, denominado cada valor como tasa depenetracin dinmica 3 $R ($enetration Rate)

+l %*R esta relacionado con $R en la siuiente forma"

%*R3 84.0A $R1.25? para conos a 6

%*R3 5.5 E .D2 lo(&%$)1.3 para conos a 0

+n donde"

$R 3 tasa de penetracin en mmAolpe&%$ 3 tasa de penetracin en plAolpe

(! M0$%& 0( "(%(# >M"9 AASTO T 2?4!+ste ensayo se desarroll con el ob'eto de analiar la propiedad que tienenlos materiales de comportarse ba'o caras dinmicas como las ruedas detrnsito. Gna rueda al moverse transmite fueras dinmicas a todas lascapas de pavimento incluyendo a la su brasante y como reaccin a estasfueras, cada capa de pavimento se deformaK el resultado de estas fuerasde reaccin varia desde un valor muy ba'o =asta su m:imo, en un perodomuy breve, ya que est en funcin de la velocidad y peso del ve=culo.+ste ensayo no es destructivo de la muestra, ya que estas no fallan duranteel anlisis. &ic=as muestras son de forma cilndrica y se colocan enuna cmara tria:ial, la cual permite e'ercer innumerables presiones deconfinamiento a la muestraK con un dispositivo especial es posible aplicarcaras pulsantes de diferente manitud y duracin. +n dic=o ensayo se

reistra la deformacin sufrida por la muestra.


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+n el ensayo se siuen las directrices de M"! " /'(#)& :%(C,%(5+n el m-todo de


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simulen ba'o las cuales estarn en el transcurso del a!o. %on estaspruebas se establece una relacin en el laboratorio, de las condicionesentre el mdulo de resiliencia y la =umedad.II. Se determina el mdulo de resiliencia en el luar, por medio de lasdefle:iones obtenidas en los pavimentosK el mdulo de resiliencia se a'usta

para analiar las posibles diferencias que e:isten entre los resultados delaboratorio y los obtenidos en el luar.III. +s posible estimar valores normales (en -poca seca) del mdulode resiliencia, en funcin de las propiedades conocidas de los suelos yutiliar relaciones empricas para calcular las variaciones conforme las-pocas del a!oK +l mdulo de resiliencia en la -poca del des=ielo esentre un 2 a un 5 1 menor que el Mr normal y cuando es sueloconelado -ste varia =asta dos veces su valor, mayor que el normal.%onsiderando lo anterior como base, el a!o se divide en perodos enlos cuales el Mdulo de resiliencia (Mr) se mantiene constanteK dic=osperodos no pueden ser menores de 24 das. %on cada valor del Mdulo de

resiliencia (Mr) se determina mediante la iura 85 el valor del &a!oRelativo (Gf) o puede usarse la siuiente frmula"

Gf 3 2.2 : 2 : Mr -2.32

Seuidamente, se determina el da!o relativo medio anual, para lo cual sesuman todos los Gf y se divide entre el nHmero de meses tomados encuenta. +l Mdulo de resiliencia (Mr) de la subrasante es el correspondienteal Gf medio y -ste ser el valor a considerar para el dise!o del pavimentofle:ible, siendo en el presente caso iual a 8,.

%onvenientemente se =an reportado factores que pueden ser usados paraestimar el mdulo de resiliencia (Mr) con el %*R, el valor R y el ndice desuelo. Se =an dado correlaciones para encontrar el valor del mdulo deresiliencia (Mr) como la siuiente relacin"

Mr 3 * : %*R

+ste valor est desarrollado si el %*R / 21, en donde * 3 24 pero estevalor puede variar entre D4 y 0 para un Mr en $SI, seHn iura 80.

%on respecto al valor R ( Resistencia) de ?veem se tiene"

Mr 3 < T * : R

Si R / 5, < vale 2, * vale 444, pero < puede variar entre DD5 y2244 y * entre 067 y 444.


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C&""(%# CBR M" >G"8 0( D(#)$@6!

uente" Can ;il, %. U. *. . Mc%ollou=, *.


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(.2! M0$%& 0( "(# >M@! " /'(#)& "*0&5

+l mdulo de reaccin de la sub rasante, sirve para el dise!o de pavimentosridosK y para la determinacin del valor efectivo de M, debe procederas"

+s conveniente asumir combinaciones de los diferentes datos que sonnecesarios para el clculo del mdulo de reaccin de la sub rasante, loscuales debern ser considerados como siue"

a) ;ipo de Sub bases con resistencias y valores del mdulob) +spesor de la Sub basec) $-rdida de soporte (LS)d) $rofundidad a la fundacin ridae) +spesor estimado de la losa

?. PREPARACION DE LA SUB RASANTE$ara preparar la sub rasante es necesario e'ecutar labores de movimientode tierra para preparar el terreno, definir los lmites del proyecto, nivelaronas por donde se construir los pavimentos y compactar el terreno, demanera de de'ar una plataforma que sea adecuada para la circulacin delos ve=culos y equipos involucrados en el proyecto de pavimentacin.A()& (#("%(Las cotas de proyecto, rasante y sub rasante de las obras depavimentacin, establecen la Jecesidad de modificar el perfil natural delsuelo, siendo necesario en alunos casos reba'ar dic=as cotas, y en otros

casos elevarlas. +n el primer caso, corresponde e'ecutar un traba'o deV%orte o +:cavacinP, y en el seundo, un traba'o de VRellenoP. +n amboscasos se deber efectuar Movimiento de ;ierras, operacin mediante la cualel material del luar es e:cavado o rellenado, y lueo nivelado para dar lascotas de nivel a la sub rasante del pavimento.R(%#)(& (&')"&%uando se trate de un proyecto nuevo, previo al replanteo eom-trico, seprocede a la limpiea, roce y despe'e del terreno entre lneas de edificacin,para lueo realiar las operaciones de movimiento de tierra respectivas.%uando se trate de una ona ya urbaniada, se procede a =acer elinventario de lo e:istente en dic=a ona y posteriormente se replantea la

solucin eom-trica del proyecto en planta, definiendo e'es y v-rtices enterreno as como en las lneas de soleras. Independiente del tipo deproyecto a e'ecutar, para efectos de replanteo eom-trico se debe contarcon la eorreferenciacin emitida por la unidad t-cnicacorrespondiente, debiendo definir en terreno la ubicacin de un par depuntos adicionales para actualiar la red eod-sica.I0(#)# 0( $(%& (# $, "#)(Los suelos caracteriados en el respectivo estudio de mecnica desuelos, por clasificacin


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referenciadas a la ubicacin del proyecto, de manera que el contratistapueda ir verificando en terreno los suelos que se le irn presentando enbase a esta informacin. %ualquier disconformidad entre la informacin delproyecto y los suelos e:istentes que puedan aparecer en terreno, deberser resuelta por el proyectista previa presentacin de soluciones al

iscaliador, quien evaluar el tipo de me'ora a fin de definir si los suelose:istentes no afectan la calidad de soporte del proyecto, o deben serreemplaados, me'orados o estabiliados.E/# &")(+n aquellos sectores en que la subrasante debe ser materialiada mediantecorte de terreno, se e:cava (o se detona de =aber roca) el materialnecesario para dar espacio al perfil tipo correspondiente. +n suelos finos seprocurar evitar el corte por deba'o de la cota proyectada, a fin de evitarrellenos con compactacin deficiente. +n caso de encontrar materialinadecuado ba'o el =orionte de fundacin, se e:trae en su totalidad,reponi-ndolo con el material especificado y compactndolo a una densidad

no inferior al 741 de la densidad m:ima compactada seca (&.M.%.S.) delensayo $roctor Modificado o al 1 de la densidad relativa, seHncorresponda. $or material inadecuado =a de entenderse" rellenos nocontrolados, suelos naturales con un $oder de Soporte de %alifornia (%*R),inferior al %*R de la sub rasante especificado en el proyecto, materiales conporcenta'es de arcilla per'udiciales para el comportamiento de la estructuray material veetal. %uando la mecnica de suelos de sub rasante arro'en%*R inferior al de dise!o, es el proyectista quien evalHa en cada caso lame'or solucin en costo, rendimiento y facilidades constructivas en funcindel clima, menor tiempo de e'ecucin y me'or estndar de

funcionamientoK esto es fundamental para no paraliar la obra porindefiniciones que se pueden prever en la etapa de estudio.R(%%(#&La e'ecucin de rellenos se debe realiar con material proveniente de lae:cavacin o empr-stito cercano, que cumpla con las e:ienciasespecificadas para el suelo de subrasante. +l %*R mnimo e:iible delmaterial es el %*R de dise!o de la subrasante. ;odos los materiales queinteran el relleno no pueden contener materias ornicas, pasto, =o'as,races u otro material ob'etable. +l material de relleno es aceptado siempreque su %*R sea mayor o iual el mnimo e:iible y no e:ceda los tama!osm:imos y lmites de


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de las diferentes capas de rellenos se pueden aceptar bolones de tama!om:imo iual a un medio (W) del espesor compactado de la capa y en unaproporcin tal que quede uniformemente distribuida, sin formar nidos nionas inestables. Las capas de rellenos se compactan al 741 de la&.M.%.S. del $roctor Modificado o al 1 de la densidad relativa.

. PREPARACIN DE LA SUBRASANTE EN SUELO NATURALGna ve e'ecutados los traba'os necesarios de movimiento de tierra paradar los niveles de subrasante de proyecto, se procede a prepararla para quepueda apoyar sobre ella la capa de suelo ranular siuiente. $ara talefecto, el suelo se escarifica .5 m, se aplica aua en forma uniformey controlada en todo el anc=o y lonitud de la ona a traba'ar (el equipo derieo tiene un corte de rieo controlado y absoluto. %ualquier equipo que nocumpla esta condicin se retira de la obra) y se compacta a ob'eto deproporcionar una superficie de apoyo =omo-nea, con la e:cepcin desuelos finos del tipo %? y M?, en que se cuida de no alterar la estructura

oriinal del suelo. La compactacin se realia =asta obtener una densidadmayor o iual al 741 de la &.M.%.S. del $roctor Modificado o al 1 de ladensidad relativa, La empresa %ontratista deber solicitar la recepcin deesta partida a la iscaliacin antes de proceder a la colocacin de la capaestructural siuiente. $ara este efecto se presentan los resultados obtenidospor el laboratorio de terreno.La subrasante terminada deber cumplir,adems de la compactacin especificada, con las cotas, pendientes ydimensiones establecidas en el proyecto.+n caso de detectar napasnaturales, -stas se tratarn y se uiar su escurrimiento fuera de laplataforma, con una solucin visada por el pryectista y en conocimiento de

la iscaliacin.

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