Terreno de Fundación Vial

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7/17/2019 Terreno de Fundación Vial http://slidepdf.com/reader/full/terreno-de-fundacion-vial 1/94

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pavimentos

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  • Ing Guillermo Lazo LzaroMagster en Ingeniera Geotcnica

    Universidad de Sao Paulo

    Gerencia de Geotecnia y Pavimentos

    COSAPI S.A.

  • EVALUACIN DEL TERRENO DE FUNDACINFUNDAMENTOS TERICOS

    EVALUACIN DEL TERRENO DE FUNDACINFUNDAMENTOS TERICOS

    Un pavimento puede definirse como el conjunto de capas de materiales apropiados,comprendidos entre el nivel superior del terreno de fundacin y la superficie derodadura, teniendo como funciones principales las de proporcionar una superficie derodadura uniforme, de color y textura apropiados, resistente a la accin de trfico, a ladel intemperismo y otros agentes perjudiciales, as como transmitir adecuadamente alterreno de fundacin los esfuerzos producidos por las cargas impuestas por el trfico.

    CARACTERSTICAS FUNDAMENTALES DE UN TERRENO DE FUNDACIN VIALPara el paquete estructural flexible, las siguientes se consideran como lascaractersticas fundamentales que debe cumplir el terreno de fundacin vial:

    - La Resistencia estructural- La Deformabilidad

    - La Durabilidad

  • EVALUACIN DEL TERRENO DE FUNDACIN- LA RESISTENCIA ESTRUCTURAL- LA DEFORMABILIDAD- LA DURABILIDAD

    EVALUACIN DEL TERRENO DE FUNDACIN- LA RESISTENCIA ESTRUCTURAL- LA DEFORMABILIDAD- LA DURABILIDAD

    LA RESISTENCIA ESTRUCTURAL

    Es la primera condicin que debe cumplir el terreno de fundacin vial en unpavimento flexible: soportar las cargas impuestas por el trfico dentro del nivel dedeterioro y paulatina destruccin previstos por el proyecto.

    Las cargas del trfico producen esfuerzos normales y cortantes en todo punto dela estructura. La metodologa terica para el anlisis de resistencia de lospavimentos es proporcionada por la Mecnica de Suelos, donde se sabe que enese campo las teoras de falla aceptadas son las del esfuerzo cortante.

    De aqu se desprende que para el estudio de pavimentos flexibles se consideranlos esfuerzos cortantes como los esfuerzos principales de causa de falla desde elpunto de vista estructural.

  • Es importante anotar que la determinacin de la resistencia de los materialescomponentes de un pavimento es un problema difcil y no resuelto totalmente an.

    Influye en l no slo el tipo de suelo y su tratamiento, sino tambin su interaccincon los efectos de intemperie, de los que la variacin del contenido de agua esseguramente el ms importante. De aqu la importancia que se genera enestablecer una humedad conveniente a la que trabajar el material, sea humedadde equilibrio, humedad ptima de compactacin, etc.

    EVALUACIN DEL TERRENO DE FUNDACIN- LA RESISTENCIA ESTRUCTURAL- LA DEFORMABILIDAD- LA DURABILIDAD

    EVALUACIN DEL TERRENO DE FUNDACIN- LA RESISTENCIA ESTRUCTURAL- LA DEFORMABILIDAD- LA DURABILIDAD

  • EVALUACIN DEL TERRENO DE FUNDACIN- LA RESISTENCIA ESTRUCTURAL- LA DEFORMABILIDAD- LA DURABILIDAD

    EVALUACIN DEL TERRENO DE FUNDACIN- LA RESISTENCIA ESTRUCTURAL- LA DEFORMABILIDAD- LA DURABILIDAD

    La resistencia de los materiales que forman los terrenos de fundacin de lospavimentos interesa desde dos puntos de vista:

    En cuanto a la capacidad de carga que puededesarrollar el terreno de fundacin vialpara soportar adecuadamente las cargas del trfico.

    En cuanto a la capacidad de carga de la capa subrasante, que constituye el nexo de unin entre el pavimento y el terreno de fundacin, para soportar los esfuerzos transmitidos y transmitir a su vez esfuerzos a la fundacin a niveles convenientes.

    CBR IN SITU EN SUBRASANTE

  • La finalidad de este ensayo esdeterminar la capacidad de cargade suelos y agregadoscompactados en laboratorio conuna humedad ptima y energasde compactacin variables.

    El ndice de CBR que mide laresistencia al corte porpunzonamiento de un suelo bajocondiciones de humedad ydensidad controladas, permiteobtener un (%) de la relacin desoporte.

    CALIFORNIA BEARING RATIO (C.B.R.)

    VALOR RELATIVO DE SOPORTE

  • CBR Clasificacin cualitativa del suelo USO

    2 5 Muy Mala Sub Rasante

    5 8 Mala Sub Rasante

    8 20 Regular Buena Sub Rasante

    20 30 Excelente Sub Rasante

    30 60 Buena Sub Base

    60 80 Buena Base

    80 - 100 Excelente Base

    Los valores del CBR oscilan entre 0 y 100%. Cuanto mayores su valor, mejor es la capacidad de carga del suelo.

    Se tienen los siguientes valores referenciales:

  • Este ensayo de Punzonamiento se utiliza universalmentepara evaluar la resistencia de los suelos.

    El ensayo consiste en preparar una muestra de suelocompactada en un molde cilndrico a una energa decompactacin y humedad definidas previamente.

    El ensayo CBR (California Bearing Ratio) mide la carganecesaria para que un pistn de 19.35 cm2 penetre en unamuestra compactada de suelo a una velocidad fijadade1.27mm/min 0.5 pulg/min. Esta muestra previamentedebe estar sumergida cuatro das. Se medir lasexpansiones diariamente.

  • Durante el ensayo se registran las cargas de penetracinen kgs para cada valor de penetracin establecido en lanorma. Luego se grafican curvas : penetracin vs carga. Seseleccionan los valores de las cargas para laspenetraciones de 0.1 y 0.2.

    Resultados de las cargas obtenidas para los moldes compactados con 56, 25 y 12 respectivamente

  • Durante el ensayo se registran las cargas de penetracinen kgs para cada valor de penetracin establecido en lanorma. Luego se grafican curvas : penetracin vs carga. Seseleccionan los valores de las cargas para laspenetraciones de 0.1 y 0.2.

  • Estas cargas se expresan en % respecto a un valor de una muestrapatrn.

    CBR Cuando las cargas son registradas en kg/cm2

    (Carga para una penetracin de 0.1 / Area del pistn) / 70,46 * 100

    (Carga para una penetracin de 0.2 / Area del pistn) / 105.68 * 100

    CBR Cuando las cargas son registradas en lbs/plg2

    (Carga para una penetracin de 0.1 / Area del pistn) / 1000 * 100

    (Carga para una penetracin de 0.2 / Area del pistn) / 1500 * 100

  • EQUIPOS UTILIZADOS

  • PRENSA CBR

    Prensa de ensayo de capacidad mnima de 44 Kg y cabezal base movible a una velocidad de 1,27 mm/min para presionar elpistn de penetracin en la muestra. Este equipo debe estarprovisto de un dispositivo indicador de carga con lecturas

    PRENSA CON ANILLO Y DIALES DE

    DEFORMACION Y FUERZAS

    PRENSAS CON CELDA DE CARGA

  • APARATOS PARA MEDICIN DE EXPANSIN

    Placa metlica provista de un vstago ajustable de metal conperforaciones de dimetro menor igual a 1,6 mm y untrpode metlico para sujetar el calibre comparador conindicador de dial.

    Tripode con dial para medir expansin

    Placa metlica con vastago

  • MOLDES

    Molde Metlico cilndrico de dimetro interior de 6 y altura 7 elmismo que debe tener un collarn de extensin metlico de 2de altura y una placa de base metlica de 9,5mm de espesor,con perforaciones de dimetro igual menor que 1,60mm

    Molde y accesorios para CBR

  • DISCO ESPACIADOR

    Disco espaciador metlico, cilndrico de 150,8 mm dedimetro y 61,4 mm. de altura.

    Tripode con dial para medir expansin

  • PISON METLICO

    Pisn metlico con una cara circular de 50 mm de dimetro ycon una masa de 10 Lb, la altura de cada debe ser 1,5 piecontrolada por una gua tubular.

    MARTILLO PARA COMPACTAR EL SUELO A DIFERENTES ENERGIAS 56, 25 y 12 GOLPES

  • PISTON DE CARGA

    Pistn de penetracin metlico de 50 mm de dimetro y nomenor de 100 mm de largo.

    Prensa con anillo de carga con pistn de penetracin de

    A = 19.4 cm2Prensa celda de carga con pistn

    de penetracin de

    A = 19.4 cm2

  • SOBRECARGAS

    Sobrecarga, una metlica anular y varias metlicasranuradas con una masa de 2,27 Kg cada una y 5,9de dimetro con una perforacin central de 54 mm dedimetro.

    Sobrecargas cortadas y circulares para simular las cargas sobre el suelo a ensayar

  • SOBRECARGAS APOYADAS SOBRE EL VASTAGO DE EXPANSION ANTES DE SER COLOCADAS AL SUELO CADA UNA DE PESO 5 Lb. EQUIVALENTE A UN CARPETA ASFALTICA DE 2

    DE ESPESOR

  • HORNO

    Horno de secado con circulacin de aire y temperaturaregulable capaz de mantenerse en 110

    PARA CONTROL DE HUMEDAD DE LOS SUELOS ENSAYADOS PARA LOS 3 MOLDES

  • BALANZA, HERRAMIENTAS Y ACCESORIOS

    Balanza, herramientas y accesorios, estanque lleno deagua, bandejas de mezcla, depsito de remojo, papelfiltro, platos y tamices.

  • PROCEDIMIENTO DEL ENSAYO

    CBR (MTC E 132 2000)

  • COMPACTACIN DE LAS MUESTRAS

    Un ensayo completo de CBR debe contar en principio con una seriede muestras compactadas a tres energas con diferentes cuyosgolpes por cada capa es de 56, 25 y 12 debindose compactar 5capas con el pisn de 10 lb en cada molde con su contenido dehumedad ptimo.

  • OBTENCION DE LAS PROPIEDADES EXPANSIVAS DEL SUELO

    En la superficie libre de la muestra, se coloca un papel filtrogrueso circular y sobre ste se coloca la placa metlicaperforada provistas de un vstago regulable. Sobre staplaca se colocarn las sobrecargas, cuyo nmero deberser especificado o de lo contrario, se usar una sobrecargamnima de 4,54 Kgs. equivalente al peso de un pavimentode hormign de 5 de espesor.

  • A continuacin se coloca todo el conjuntocuidadosamente dentro del estanque sin agua, sobrepequeos bloques metlicos de otro material con elobjetivo de permitir el libre acceso del agua por debajode la muestra.

    Se monta el trpode y se instala el comparador de dialde tal modo que su punta palpable quede tocando alvstago, ser entonces el punto cero antes de iniciar laexpansin por saturacin.

  • Para un ensayo con saturacin normal se deja el moldesumergido durante 96 horas, en cambio para un ensayode saturacin completa se dejar el tiempo necesariohasta que no haya ms hinchamiento, lo que secomprueba cuando dos lecturas de dial efectuadas con12 horas 24 horas de intervalo no cambian.

    CALIBRACION DELCONTACTO INICIAL DEL VASTAGO CON EL DIAL

  • COLOCACIN DEL MOLDE

    DENTRO DE LA POZA DESATURACIN

    REGISTRO DE LA EXPANSIONDE LOS SUELOS CON EL DIALY TRIPODE

  • DETERMINACIN DE LA RESISTENCIA A LA PENETRACION

    Se lleva el molde con la muestra compactada a la maquina deensayo y se colocan sobre ella, una sobrecarga, en el caso en quelos moldes con la muestra hayan sido sumergidos, la carga serigual a la aplicada durante la inmersin.

    Se apoya el pistn de penetracin con una carga los ms pequeaposible (presin contacto) y se colocan los diales de lecturas defuerzas esfuerzos, adems de los diales de deformacin en cero.

    La velocidad de carga aplicada al pistn de penetracin ser de 1,27mm/min.

  • pulgadas milmetros Tiempo ( minutos )

    0,025 0,65 0,50

    0,050 1,25 1,0

    0,075 1,90 1,5

    0,10 2,50 2,0

    0,15 3,75 3,0

    0,20 5,00 4,0

    0,25 6,35 5,0

    0,30 7,60 6,0

    LAS LECTURAS SON REGISTRADAS

  • TOMA DE LECTURAS DE LA RESISTENCIA A LA PENERACION

    USO DE PRENSA C.B.R.PARA LA ROTURA DE LASMUESTRAS

  • VISTA DE LA MUESTRA DESPUES DE LA

    PENETRACION HASTA 0.3

  • CALCULOS Y GRAFICOS

    Calcular la densidad inicial de la muestra (i) antes deser sumergida

    Calcular el % de expansin de la muestra, referida ala altura inicial del suelo compactado = 116.4 mm.

  • Obtener la curvaPenetracin vs Carga,graficando en la ordenada lascargas de penetracin en(kgs) y en la abscisa laspenetraciones en mm.

    En algunos casos la curvapuede tomar inicialmente unaforma cncava hacia arriba.El punto cero debe corregirsetrazando una recta tangentea la mayor pendiente de lacurva y se traslada el origenal punto en que la tangentecorta a la abscisa.

    Avanza la penetracin pero

    la carga no avanza

  • CURVA ESFUERZO DEFORMACIN ES NECESARIO CORREGIR Y INICIO DE LA DEFORMACIN

  • Usando los valores de cargas (corregidas no) tomadosde las curvas esfuerzo contra penetracin, se calcul elCBR (%) para 0,1 y 0,2 de penetracin dividiendo lascargas /area y esto / el esfuerzo patrn de 70,5 kg/cm2 y105,75kg/cm2

    CURVAS DE PENETRACIN VS CARGA PARA LAS ENERGIAS ENSAYADAS 56, 25 y 12 GOLPES

  • PENETRACION 56 GOLPES 25 GOLPES 12 GOLPES

    0.1 576.5 / (19.32*70.455)*100 349.9 / (19.32*70.455)*100 291.2 / (19.32*70.455)*100

    0.2 1023.6 / (19.32*105.682)*100 733.4 / (19.32*105.682)*100 669.1 / (19.32*105.682)*100

    VALOR FINALES PARA EL CALCULO DEL C.B.R. PARA 0.1 y 0.2 DE PENETRACIN

  • Usando los datos obtenidos anteriormente de los 03moldes compactados, se dibuja la curva CBR contradensidad seca para las penetraciones de 0.1 y 0,2, conellas se puede determinar el CBR correspondiente a unadensidad seca pre establecida.

    CURVA DE C.B.R PARA 0.1 DE PENETRACIN

  • GRAFICO FINAL PARA EL CALCULO DEL C.B.R. PARA 0.1 y 0.2 DE PENETRACIN A CUALQUIER

    DENSIDAD SECA DEL PROCTOR.

  • JUICIO SOBRE EL VALOR DEL METODO C.B.R.

    El mtodo del C.B.R. ha sido criticado por diferentes motivos,ente los cuales podemos destacar.

    1. La eliminacin del material mayor de 20 mm (3/4), altera laspropiedades del suelo

    2. La deformacin a velocidad constante no corresponde a lascondiciones de trabajo debajo del pavimento; la objecin escierta, pero a pesar de ella, parece demostrado que ladeformacin a velocidad constante es una medida de laresistencia al esfuerzo cortante.

    3. El ensayo tiene una gran dispersin, aunque el ensayoparece sencillo, lo que sucede que hay que realizarlo con unatcnica precisa y muy cuidada, si se hace as, la dispersinobtenida es aceptable.

  • 4. El periodo de saturacin, segn ya se ha mencionado,ha sido muy discutido, para terrenos de saturacin lenta, laduracin de la inmersin tiene el peligro de ser insuficiente.En otros terrenos se llega a la saturacin, que en lapractica no se produce, el ensayo en este caso puedeconducir a espesores excesivos.

    5. En suelos muy deformables no es recomendablecalcular el CBR correspondiente a 0.1 de penetracin, espreferible adoptar el CBR correspondiente a unapenetracin ms elevada 0.2.

  • 6. En zonas ridas, los suelos estn a menudo lejos de suestado de saturacin, muchos laboratorios han intentadoencontrar una especificacin que permita evitar lacontradiccin aparente de determinar el indicie C.B.R. encondiciones de saturacin. Pero se ha llegado a unaconclusin de que el ndice C.B.R. sufre una cada bruscaalrededor de un contenido de humedad alcanzado en pocasde lluvias, por esta razn, la adopcin del C.B.R. encondicin de saturacin parece justificada.

    En todo caso es recomendable tener en cuenta lascondiciones pluviomtricas locales.

  • 7 Si la muestra de suelo proviene de zonas desrticas enque se asegure que las precipitaciones anuales soninferiores a 50 mm no nieva se puede eliminar lasaturacin.

    8.En suelos finos o granulares que absorben fcilmentehumedad, se permite un periodo de inmersin mas cortode no menor de 24 horas, ya que se ha demostrado quecon este periodo de tempo no se vern afectados losresultados.

  • EVALUACIN DEL TERRENO DE FUNDACIN- LA RESISTENCIA ESTRUCTURAL- LA DEFORMABILIDAD- LA DURABILIDAD

    EVALUACIN DEL TERRENO DE FUNDACIN- LA RESISTENCIA ESTRUCTURAL- LA DEFORMABILIDAD- LA DURABILIDAD

    LA DEFORMABILIDAD

    Dada la naturaleza de los materiales que conforman las capas delpavimento, la deformabilidad es el parmetro que suele afectar en mayormagnitud al terreno de fundacin que al pavimento propiamente dicho ydentro de ste, a la subrasante, capa inferior, es mucho ms deformableque las capas superiores

    As, las condiciones de deformabilidad interesarn principalmente aniveles relativamente profundos, ya que es comn que las capassuperiores tengan niveles de deformacin tolerables an para los altosesfuerzos que en ella actan.

  • EVALUACIN DEL TERRENO DE FUNDACIN- LA RESISTENCIA ESTRUCTURAL- LA DEFORMABILIDAD- LA DURABILIDAD

    EVALUACIN DEL TERRENO DE FUNDACIN- LA RESISTENCIA ESTRUCTURAL- LA DEFORMABILIDAD- LA DURABILIDAD

    En pavimentos flexibles, las deformaciones tienen importancia desde dos puntos de vista:

    -Deformaciones excesivas se asocian a estados de colapso

    -Deformaciones que complican el funcionamiento, aunque no hayan alcanzado niveles de colapso

    DEFORMACIONESLas cargas del trfico producen en el pavimento:- Deformaciones elsticas: Son de recuperacin instantnea- Deformaciones Plsticas : Se caracterizan por permanecer en el pavimento despus de cesar la causa deformadora. Bajo carga mvil y repetida, la deformacin plstica tiende a hacerse acumulativa y puede llegar a alcanzar valores inadmisibles.

  • EVALUACIN DEL TERRENO DE FUNDACIN- LA RESISTENCIA ESTRUCTURAL- LA DEFORMABILIDAD- LA DURABILIDAD

    EVALUACIN DEL TERRENO DE FUNDACIN- LA RESISTENCIA ESTRUCTURAL- LA DEFORMABILIDAD- LA DURABILIDAD

    Estas son algunas de las razones que colocan al parmetro

    DEFORMABILIDAD

    como el sensiblemente ms crtico en pavimentos flexibles

  • EVALUACIN DEL TERRENO DE FUNDACIN- LA RESISTENCIA ESTRUCTURAL- LA DEFORMABILIDAD- LA DURABILIDAD

    EVALUACIN DEL TERRENO DE FUNDACIN- LA RESISTENCIA ESTRUCTURAL- LA DEFORMABILIDAD- LA DURABILIDAD

    suelo carbonosoConchucos

    Es importante en la conservacin de los pavimentos el futuro comportamiento delterreno de fundacin, sus deformaciones, movimientos, saturaciones locales, calidad demateriales, entre estos por ejemplo, su contenido de materia orgnica, etc., pues de nopreveer estas situaciones, podr llegarse a graves problemas de conservacin y dereconstruccin.

    TurbaChavn de Huantar

    Problemas de sostenibilidad en el tiempo

  • EVALUACIN DEL TERRENO DE FUNDACINEVALUACIN DEL TERRENO DE FUNDACIN

    Es frecuente que el comportamiento esperado del terreno de fundacin

    se refleje en forma decisiva en el pavimento flexible

    Un caso tpico es el problema de pavimentos flexibles cimentados en

    terraceras conformadas por terrenos de fundacin de tipo blandos y

    compresibles, los que seguramente sufrirn deformaciones,

    principalmente por consolidacin de suelos

    arcillas expansivasCamino de acceso a cantera RicaldiPachachaca - La Oroya

  • EVALUACIN DEL TERRENO DE FUNDACINALGUNOS CASOSEVALUACIN DEL TERRENO DE FUNDACINALGUNOS CASOS

    carbones

    lodos carbonosos

    arcillas saturadas

    deformaciones

  • EVALUACIN DEL TERRENO DE FUNDACINSUELO BLANDO TERRENO DE FUNDACIN - OBRASEVALUACIN DEL TERRENO DE FUNDACINSUELO BLANDO TERRENO DE FUNDACIN - OBRAS

    El trmino suelo blando denomina a lossuelos cuyas propiedades fsico-mecnicas son alteradas por agentesexternos (tal como el agua) con lo cualse tornan inestables, de baja capacidadde carga y que no son factibles decompactar debido a los cambios deforma y volumen que presentancuando se aplican fuerzas externas(susceptibles a deformaciones)

    En otros casos, los suelos aumentande volumen al ser retiradas de ellos laspresiones actuantes y que difcilmentevuelven a su estado inicial.

    Carretera Baos del Inca La Encaada Cajamarca

    Carretera San Genaro El DescansoCusco Anexo Interocanica

    Carretera de penetracin a la selvaCajamarca

  • EVALUACIN DEL TERRENO DE FUNDACINCONDICIONES MAL DRENADAS PAMPAS DE PUNAEVALUACIN DEL TERRENO DE FUNDACINCONDICIONES MAL DRENADAS PAMPAS DE PUNA

    PAMPAS DE PUNAAcumulaciones de agua formando bofedales, sin posibilidad de drenaje,topografa plana.

    Las condiciones de drenaje y subdrenaje de la va son uno de los puntos ms importantes para definir tanto la vida til de un pavimento, como su necesidad de conservacin.

    El proyecto de estos elementos debe considerarse como formando parte del diseo del pavimento, pues forma con l un todo integral inseparable.

  • EVALUACIN DEL TERRENO DE FUNDACINCONDICIONES MAL DRENADAS PAMPAS DE PUNAEVALUACIN DEL TERRENO DE FUNDACINCONDICIONES MAL DRENADAS PAMPAS DE PUNA

    En pavimentos flexibles es importante considerarel establecimiento del comportamiento del conjuntodel terreno de fundacin con la estructura delpavimento.

    Sin embargo existen situaciones en las quelos materiales de fundacin estnconformados por mezclas cohesivas depermeabilidades muy bajas y en estadosaturado, sin posibilidad de drenaje, sinsoporte, totalmente inadecuados.

    Aqu las obras de subdrenaje no serncapaces de lograr que el agua abandone elestrato impermeable saturado, tornndose elproceso de consolidacin en un procesolento y demorado en el tiempo, coherente conla naturaleza cohesiva -impermeable delestrato, por lo tendr que implementarse unasolucin en paralelo que acompae a lasobras de subdrenaje.

    PAMPAS DE PUNAAcumulaciones de aguaformando bofedales, sinposibilidad de drenaje,topografa plana.

  • EVALUACIN DEL TERRENO DE FUNDACIN VIALEVALUACIN DEL TERRENO DE FUNDACIN VIAL

    Por lo tanto:

    Es razonable pensar que una adecuada resistencia de los suelos al esfuerzocortante es un requisito inherente en un terreno de fundacin vial, an para loscasos en las que los niveles de esfuerzos que a ellos lleguen a travs de todo elespesor protector que constituye el pavimento, queden en general, por debajo dela capacidad de carga al colapso para cualquier material de fundacin en el quepudiera pensarse.

    La deformabilidad es un requisito bsico para la aceptacin o rechazo de unmaterial de fundacin, condicionando su buen comportamiento como soporte enun pavimento. As, ser fundamental desarrollar todos los conceptos quecontribuyan a verificar que el material de fundacin sea poco deformable

    Los materiales en los que predominan los fragmentos grandes y medianospueden constituirse en deformables estructuralmente, debido a las dificultadesconstructivas que presentan para darles el necesario acomodo y compactarlosadecuadamente

    Si se utilizan mezclas con materiales menos gruesos y friccionantes sedisminuyen efectivamente estos riesgos

  • EVALUACIN DEL TERRENO DE FUNDACINCOMENTARIOS

    EVALUACIN DEL TERRENO DE FUNDACINCOMENTARIOS

    El problema ms grave de los materiales que constituyen un terreno de fundacin se tiene cuando stos estn formados por suelos compresibles y arcillosos

    Estos suelos, especialmente los de compresiblidad alta, presentan caractersticas de deformabilidad tan desfavorables que su uso debe descartarse

    El panorama se complica an ms si los suelos son en aadidura orgnicos, tal como las arcillas orgnicas o en el extremo, las turbas, que por excelencia son desaprobadas para utilizacin en obras de ingeniera.

    Entonces tcnicamente queda claramente definido como suelo inadecuado a los suelos orgnicos, turbas, suelos blandos y todo suelo que de acuerdo a su estado no cumpla con los requerimientos expresados en las Especificaciones Tcnicas resultantes de la verificacin del pavimento con la nueva versin del AASHTO -93

    Por otro lado, en nuestra norma EG-2013 se indican los materiales adecuados que pueden ser usados como rellenos, en este caso, para mejorar el terreno de fundacin de un pavimento.

  • EVALUACIN Y MEJORAMIENTO DEL TERRENO DE FUNDACINNORMATIVIDAD PERUANA EN CARRETERASEVALUACIN Y MEJORAMIENTO DEL TERRENO DE FUNDACINNORMATIVIDAD PERUANA EN CARRETERAS

  • EVALUACIN Y MEJORAMIENTO DEL TERRENO DE FUNDACINSOPORTE EG 2013 RELLENOS EN TERRAPLENES

    EVALUACIN Y MEJORAMIENTO DEL TERRENO DE FUNDACINSOPORTE EG 2013 RELLENOS EN TERRAPLENES

    Especificaciones Tcnicas Generales paraConstruccin de Carreteras (EG - 2013)

    CAPITULO 2 : MOVIMIENTO DE

    TIERRA

    Seccin 210 : Terraplenes

    Vlido para materiales que se utilizarn como mejoramiento delTerreno de fundacin, que al fin de al cabo son tambin rellenosen terraplenes

  • EVALUACIN Y MEJORAMIENTO DEL TERRENO DE FUNDACINSOPORTE EG-2000 - RELLENOS EN TERRAPLENES

    EVALUACIN Y MEJORAMIENTO DEL TERRENO DE FUNDACINSOPORTE EG-2000 - RELLENOS EN TERRAPLENES

    Descripcin210.01 GeneralidadesEste trabajo consiste en la escarificacin, nivelacin y compactacin delterreno o del afirmado en donde haya de colocarse un terrapln nuevo, previaejecucin de las obras de desmonte y limpieza, demolicin, drenaje ysubdrenaje; y la colocacin, el humedecimiento o secamiento, laconformacin y compactacin de materiales apropiados de acuerdo con lapresente especificacin, los planos y secciones transversales del proyecto ylas instrucciones del Supervisor.

    En los terraplenes se distinguirn tres partes o zonas constitutivas:(a)Base, parte del terrapln que est por debajo de la superficie original delterreno, la que ha sido variada por el retiro de material inadecuado

    (b) Cuerpo, parte del terrapln comprendida entre la base y la corona

    (c)Corona (capa subrasante), formada por la parte superior del terrapln,construida en un espesor de treinta centmetros (30 cm), salvo que los planosdel proyecto o las especificaciones especiales indiquen un espesordiferente.Nota: En el caso en el cual el terreno de fundacin se considereadecuado, la parte del terrapln denominado base no se tendr en cuenta.

  • EVALUACIN Y MEJORAMIENTO DEL TERRENO DE FUNDACINSOPORTE EG-2000 RELLENOS EN TERRAPLENESEVALUACIN Y MEJORAMIENTO DEL TERRENO DE FUNDACINSOPORTE EG-2000 RELLENOS EN TERRAPLENES

    Materiales210.02 Requisitos de los materiales

    Todos los materiales que se empleen en la construccin de terraplenes debern provenir de las excavaciones de la explanacin, de prstamos laterales o de fuentes aprobadas; debern estar libres de sustancias deletreas, de materia orgnica, races y otros elementos perjudiciales. Su empleo deber ser autorizado por el Supervisor, quien de ninguna manera permitir la construccin de terraplenes con materiales de caractersticas expansivas.

    Si por algn motivo slo existen en la zona materiales expansivos, se deber proceder a estabilizarlos antes de colocarlos en la obra. Las estabilizaciones sern definidos previamente en el Expediente Tcnico.Los materiales que se empleen en la construccin de terraplenes debern cumplir los requisitos indicados en la Tabla N 210-1.

  • Adems debern satisfacer los siguientes requisitos de calidad:Desgaste de los ngeles : 60% mx. (MTC E 207)

    * Tipo de Material AASHTO : A-1-a, A-1-b, A-2-4, A-2-6 y A-3

    En la Tabla N 210-2 se especifican las normas y frecuencias de los ensayosa ejecutar para cada una de las condiciones establecidas en la Tabla N 210-1.

    EVALUACIN Y MEJORAMIENTO DEL TERRENO DE FUNDACINREQUISITOS DE LOS MATERIALES EG-2000EVALUACIN Y MEJORAMIENTO DEL TERRENO DE FUNDACINREQUISITOS DE LOS MATERIALES EG-2000

    Tabla N 210-1REQUISITOS DELOS MATERIALES

    Adicionalmente por ser subrasante deber cumplir el CBR de diseoy su estado de humedad natural se verificar con la humedad del Proctor

  • EVALUACIN Y MEJORAMIENTO DEL TERRENO DE FUNDACINSOPORTE EG-2013

    EVALUACIN Y MEJORAMIENTO DEL TERRENO DE FUNDACINSOPORTE EG-2013

    210.03 Empleo

    Los documentos del proyecto o las especificaciones especiales indicarn el tipo de suelo por utilizar en cada capa. En casos de que el cuerpo y base del terrapln se hallen sujeto a inundaciones o al riesgo de saturacin total, se utilizar para su construccin la especificacin de la Seccin 211.

    Equipo

    210.04 El equipo empleado para la construccin de terraplenes deber ser compatible con los procedimientos de ejecucin adoptados y requiere aprobacin previa del Supervisor, teniendo en cuenta que su capacidad y eficiencia se ajusten al programa de ejecucin de los trabajos y al cumplimiento de las exigencias de la presente especificacin.

    Los equipos debern cumplir las exigencias tcnicas ambientales tanto para la emisin de gases contaminantes y ruidos. Los equipos debern cumplir las consideraciones descritas en la Subseccin 06.01 del presente documento.

  • EVALUACIN Y MEJORAMIENTO DEL TERRENO DE FUNDACINSOPORTE EG-2013ENSAYOS Y FRECUENCIAS PARA MATERIAL DE MEJORAMIENTO

    EVALUACIN Y MEJORAMIENTO DEL TERRENO DE FUNDACINSOPORTE EG-2013ENSAYOS Y FRECUENCIAS PARA MATERIAL DE MEJORAMIENTO

    Tabla 210-2

    ENSAYOS Y FRECUENCIAS

    Geotecnia Mtodo Frecuencia Lugar de Muestreo

    Granulometra MTC E 204D 422 T 27 1 cada 1000 m Cantera

    Lmites de Consistencia MTC E 111 D 4318 T 89 1 cada 1000 m Cantera

    Materia Orgnica MTC E 118 - - 1 cada 3000 m Cantera

    Abrasin Los ngeles MTC E 207C 131 T 96 1 cada 3000 m Cantera

    Densidad - Humedad MTC E 115 D 1557 T 180 1 cada 1000 m Pista

    Compact Base y Cuerpo MTC E 117 D 2922 T 191 1 cada 500 m Pista

    Corona MTC E 124D 1556 T 238 1 cada 250 m Pista

  • EVALUACIN DEL TERRENO DE FUNDACINCOMENTARIOSEVALUACIN DEL TERRENO DE FUNDACINCOMENTARIOS

    Sin embargo es muy importante anotar que la normativa anterior se presenta como reglas de criterio y no como reglas rgidas, pues existen muchos factores circunstanciales que influyen en el comportamiento de un material para cada caso y su calificacin de adecuado o inadecuado.

    El criterio para definir la calidad de un terreno de fundacin no puede ser ajeno a la intensidad del trfico y principalmente a las condiciones de humedad y dificultad de salida del agua del terreno de fundacin compuesto, por ejemplo, por una matriz arcillosa, sea areno-arcillosa, gravo-arcillosa, limo-arcillosa, etc., en las que la componente de humedad permanente de la misma, sumada al sensible comportamiento plstico de la matriz arcillosa (definidos por su Indice plstico), determinarn notablemente la sensibilidad del material a sufrir deformaciones considerables, visualizados en la forma de fisuramientos y agrietamientos en la plataforma.

    Otra forma de verificar acolchonamientos es observando el comportamiento al paso de volquetes cargados en la plataforma existente.

  • EVALUACIN DEL TERRENO DE FUNDACINCOMENTARIOSEVALUACIN DEL TERRENO DE FUNDACINCOMENTARIOS

    El proceso lento de consolidacin deterrenos de fundacin saturados enmezclas conformadas por matricesarcillosas produce distorsin delpavimento, independientemente de losespesores o de la condicin estructuraldel mismo, siendo que lasdeformaciones de la seccin transversalproducen agrietamientos longitudinales

  • EVALUACIN DEL TERRENO DE FUNDACINORGANIZACIN DEL TRABAJO PARA EVALUACINDEL MATERIAL INADECUADO

    EVALUACIN DEL TERRENO DE FUNDACINORGANIZACIN DEL TRABAJO PARA EVALUACINDEL MATERIAL INADECUADO

    SOPORTES

    -Teora : Criterios de evaluacin geotcnica

    -Especificaciones Tcnicas MTC

    -Cdigos Internacionales

    -Resultados de ensayos in situ y ensayos de laboratorio de muestras extradas de calicatas de tramos donde se preveen problemas de material inadecuado : deficiencia estructural, deformaciones, problema de durabilidad

    -Observacin en campo en la propia ejecucin :- fallas localizadas y en progreso-Entorno geotcnico-hidrulico

    -Ensayos complementarios de deflectometra

  • EVALUACIN DEL TERRENO DE FUNDACINDETERMINACIN GEOTCNICA DE MATERIAL INADECUADOINVESTIGACIONES GEOTCNICAS

    EVALUACIN DEL TERRENO DE FUNDACINDETERMINACIN GEOTCNICA DE MATERIAL INADECUADOINVESTIGACIONES GEOTCNICAS

    Los trabajos se dividen en trabajos de campo, trabajos de laboratorio y trabajos de gabinete, luego del cual se vierten los resultados en un Estudio Geotcnico

    TRABAJOS DE CAMPOSe definen tramos para ejecucin de los trabajos de campo, basado en seales y evidencias de problemas de soporte, deformabilidad y durabilidad de la subrasante..Para evaluar las caractersticas geotcnicas de los suelos conformantes de la subrasante y terreno de fundacin una forma es realizar sondajes de exploracin de tipo a cielo abierto desde el nivel de plataforma existente hasta una profundidad tal que se logre tener una visin tcnicamente suficiente del perfil estratigrfico del terreno

    Los sondajes se realizan en lugares de acuerdo a seales de deterioracin observadas en la plataforma existente segn la inspeccin de campo. Estas seales, en general, corresponden a observacin de deformaciones : ahuellamientos, ondulaciones, levantamientos, desplazamientos, hundimientos. Fisuras y grietas transversales y longitudinales.

  • EVALUACIN DEL TERRENO DE FUNDACINDETERMINACIN GEOTCNICA DE MATERIAL INADECUADOINVESTIGACIONES GEOTCNICAS

    EVALUACIN DEL TERRENO DE FUNDACINDETERMINACIN GEOTCNICA DE MATERIAL INADECUADOINVESTIGACIONES GEOTCNICAS

    Nivel de plataforma existente

    calicata

    REGISTROEs necesario elaborar un registro completo y sistemtico de los suelos encontrados en cada lugar de exploracin, determinacin de la profundidad a la que se encuentran los estratos, definicin de los espesores de cobertura de materia orgnica si existiera, as como otros materiales inadecuados, identificacin de campo y ubicacin de la napa fretica si se presentara.

    El conjunto de muestras se envan al laboratorio para realizar los estudios de Mecnica de suelos correspondientes.

  • EVALUACIN DEL TERRENO DE FUNDACINDETERMINACIN GEOTCNICA DE MATERIAL INADECUADOINVESTIGACIONES GEOTCNICAS

    EVALUACIN DEL TERRENO DE FUNDACINDETERMINACIN GEOTCNICA DE MATERIAL INADECUADOINVESTIGACIONES GEOTCNICAS

    TRABAJOS DE LABORATORIOSe deben colectar muestras de 40kgs aproximadamente por cada tipo de suelo encontrado por calicata. Con las muestras colectadas en sacos, debidamente selladas y etiquetadas, transportadas y almacenadas en el Laboratorio de Suelos y Pavimentos se inician los ensayos.

    Los ensayos de laboratorio estn vinculados con los parmetros de resistencia estructural, deformabilidad y durabilidad que garantizarn la estabilidad del paquete estructural de pavimentacin. Estos parmetros se evalan por medio del anlisis de CRITERIOS GEOTCNICOS para calificacin de suelos en adecuados e inadecuados como terreno de fundacin y subrasante

    Para atender estos criterios geotcnicos ser necesario realizar una batera de ensayos de laboratorio, clasificando a la vez al material por el Sistema AASHTO.

  • EVALUACIN DEL TERRENO DE FUNDACINDETERMINACIN GEOTCNICA DE MATERIALES INADECUADOSENSAYOS DE CARACTERIZACIN

    EVALUACIN DEL TERRENO DE FUNDACINDETERMINACIN GEOTCNICA DE MATERIALES INADECUADOSENSAYOS DE CARACTERIZACIN

    Para evaluacin de materiales adecuados o inadecuados se debern desarrollar en serie los siguientes ensayos de laboratorio para cada muestra:

    - Anlisis granulomtrico por tamizado ASTM D-422- Lmite Lquido ASTM D-423- Lmite Plstico ASTM D-424- Contenido de Humedad ASTM D-2216- Proctor Modificado ASTM D-1557- Relacin de Soporte de California (CBR) ASTM D-1883- Contenido de Materia Orgnica AASHTO T-267

    Una misma calicata puede tener varias muestras, dependiendo del perfil estratigrfico encontrado

  • TRABAJOS DE GABINETE

    Se organizan los trabajos de la siguiente manera:

    Vaciar los ensayos de laboratorio en Formatos electrnicos establecidospara cada ensayo de acuerdo al EM-2000, que soporta al EG-2013,haciendo posible obtener las caractersticas geotcnicas de losmateriales geolgicos componentes de los estratos conformantes delsubsuelo. Asimismo se deber acompaar la clasificacin del suelo porAASHTO. Generar el registro de excavacin y perfil estratigrfico

    A seguir se deber realizar una evaluacin detallada de la calidad de lossuelos conformantes del terreno de fundacin y subrasante de los tramosestablecidos en el estudio, haciendo uso de Teoras de la Mecnica deSuelos que se reflejan en el desarrollo de criterios consagrados de laIngeniera Geotcnica

    EVALUACIN DEL TERRENO DE FUNDACINDETERMINACIN GEOTCNICA DE MATERIALES INADECUADOSENSAYOS DE CARACTERIZACIN

    EVALUACIN DEL TERRENO DE FUNDACINDETERMINACIN GEOTCNICA DE MATERIALES INADECUADOSENSAYOS DE CARACTERIZACIN

  • EV

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    calicata

  • EVALUACIN DEL TERRENO DE FUNDACINDETERMINACIN GEOTCNICA DE MATERIALES INADECUADOSPerfil estratigrfico por tramos

    EVALUACIN DEL TERRENO DE FUNDACINDETERMINACIN GEOTCNICA DE MATERIALES INADECUADOSPerfil estratigrfico por tramos

  • EVALUACIN DEL TERRENO DE FUNDACINCRITERIOS GEOTCNICOS PARA LA DETERMINACIN DE LA CALIDAD DE LOS SUELOS COMO TERRENO DE FUNDACIN

    EVALUACIN DEL TERRENO DE FUNDACINCRITERIOS GEOTCNICOS PARA LA DETERMINACIN DE LA CALIDAD DE LOS SUELOS COMO TERRENO DE FUNDACIN

    De acuerdo al estado actual del arte se colocan los criterios geotcnicos que definen y aplican, ayudando a evaluar la calidad del suelo agrupados de la siguiente manera:

    Criterios Tericos de calidad de suelos - recomendacin como terreno de fundacin

    - Sistema de Clasificacin SUCS- Sistema de Clasificacin AASHTO

    Criterio de Resistencia estructural - estabilidad- Indice de Soporte de California CBR

    Criterios de Potencial de Deformabilidad - estabilidad- Contenido de Humedad del Suelo y su Compactacin- ndice de Consistencia- Compresibilidad de los suelos- Potencial de Expansin

    Criterios de Durabilidad y sostenibilidad- Suelos orgnicos y deleznables

  • Criterios geotcnicos

    para la Evaluacin del

    TF

    Criterios tericos de calidad de los suelos

    SUCS

    AASHTO

    Criterios de suelos existentes asociados a la resistencia

    estructuralCBR

    Criterios de verificacin de suelos inadecuados con exceso de

    humedad y plasticidad (Deformabilidad)

    Contenido de humedad y

    compactacin

    Compresibilidad de los suelos

    Potencial de expansin

    ndice de consistencia

    Criterios tericos para suelos orgnicos (Durabilidad

    deformabilidad)

    Porcentaje de materia orgnica

    CRITERIOS GEOTCNICOS PARA EVALUACIN DELTERRENO DE FUNDACIN VIAL

  • CRITERIOS TERICOS DE CALIDAD DE SUELOSRecomendacin como terreno de fundacin(Sistema de Clasificacin SUCS y AASHTO)

    La diversidad y la enorme diferencia de comportamiento presentado por los suelos ante solicitaciones de inters de la ingeniera llev a un natural agrupamiento en conjuntos distintos, a los cuales pueden ser atribuidas algunas propiedades. De esta tendencia racional de organizacin de la experiencia acumulada y comportamiento de los mismos en las obras, surgieron los sistemas de clasificacin de los suelos.

    En este comentario se pretende nicamente sealar que la clasificacin del material es un punto de referencia para establecer recomendaciones sobre las posibilidades de utilizacin de cada uno de los suelos existentes, en este caso, como criterio para evaluarlos como adecuado o inadecuado como terreno de fundacin de un pavimento.

    Clasificados por los sistemas SUCS y AASHTO se puede determinar las condiciones del suelo y la disposicin del mismo a ser compactado como terrapln y como subrasante.

    EVALUACIN DEL TERRENO DE FUNDACINCRITERIOS GEOTCNICOS PARA LA DETERMINACIN DE LA CALIDAD DE LOS SUELOS COMO TERRENO DE FUNDACIN

    EVALUACIN DEL TERRENO DE FUNDACINCRITERIOS GEOTCNICOS PARA LA DETERMINACIN DE LA CALIDAD DE LOS SUELOS COMO TERRENO DE FUNDACIN

  • XXIX CURSO DE TITULACININGENIERA CIVIL URPMSc. Ing Guillermo Lazo

    CRITERIO DE RESISTENCIA ESTRUCTURAL - ESTABILIDAD

    ndice de Soporte de California - CBREvala la resistencia estructural del terrapln, el valor relativo de soporte de un suelo (CBR) es un ndice de su resistencia al esfuerzo cortante en condiciones determinadas de compactacin y humedad. ste se expresa como el tanto por ciento de la carga necesaria para introducir un pistn de seccin circular en una muestra de suelo, respecto a la que se precisa para que el mismo pistn penetre a la misma profundidad de una muestra de piedra triturada.

    Existen criterios de evaluacin de materiales para los diversos usos. El detalle va a continuacin:

    CBR % CLASIFICACIN0 5 Terreno de fundacin y subrasante muy mala5 10 Terreno de fundacin y subrasante mala

    10 20 Subrasante regular20 30 Subrasante buena a muy buena30 50 Sub-base buena50 80 Base buena80 100 Base muy buena

    EVALUACIN DEL TERRENO DE FUNDACINCRITERIOS GEOTCNICOS PARA LA DETERMINACIN DE LA CALIDAD DE LOS SUELOS COMO TERRENO DE FUNDACIN

    EVALUACIN DEL TERRENO DE FUNDACINCRITERIOS GEOTCNICOS PARA LA DETERMINACIN DE LA CALIDAD DE LOS SUELOS COMO TERRENO DE FUNDACIN

  • XXIX CURSO DE TITULACININGENIERA CIVIL URPMSc. Ing Guillermo Lazo

    CRITERIOS DE POTENCIAL DE DEFORMABILIDADVERIFICACIN DE SUELOS INADECUADOS CON EXCESIVA HUMEDAD

    Se desarrolla el criterio de verificacin de suelos inadecuados por presentar contenidos de excesivahumedad, situacin que promueve la aparicin de fisuramientos, agrietamientos y acolchonamientosen plataforma.

    Contenido de Humedad del Suelo y su CompactacinEs conocido que para mejorar los parmetros geotcnicos de un suelo y por ende su capacidad porcortante, para otorgarle mejores condiciones de soporte y estabilidad, son necesarios realizar trabajosde compactacin, en la que se logra un acercamiento de los granos conformantes del terreno o unacomodamiento de plaquetas, minimizando el volumen de vacos por expulsin de aire.

    Esta situacin se logra a travs de procedimientos mecnicos, desarrollando procesos decompactacin en el terreno. A su vez, para garantizar un proceso de compactacin eficiente ysatisfactorio es necesario tener en cuenta los factores de los cuales depende el xito de lacompactacin. Entre los factores de mayor incidencia, se tiene: la naturaleza del suelo, el mtodo decompactacin, la energa de compactacin, el contenido de agua del suelo, etc. Siendo importante elcontenido de humedad para lograr densidades exigidas en las especificaciones tcnicas (de 90% a 95%del ensayo de densidad mxima seca de laboratorio con el Proctor Modificado) para el caso de rellenos(terraplenes).

    EVALUACIN DEL TERRENO DE FUNDACINCRITERIOS GEOTCNICOS PARA LA DETERMINACIN DE LA CALIDAD DE LOS SUELOS COMO TERRENO DE FUNDACIN

    EVALUACIN DEL TERRENO DE FUNDACINCRITERIOS GEOTCNICOS PARA LA DETERMINACIN DE LA CALIDAD DE LOS SUELOS COMO TERRENO DE FUNDACIN

  • XXIX CURSO DE TITULACININGENIERA CIVIL URPMSc. Ing Guillermo Lazo

    CRITERIOS DE POTENCIAL DE DEFORMABILIDADCRITERIOS DE VERIFICACIN DE SUELOS INADECUADOS CON EXCESIVA HUMEDAD

    En obra, con frecuencia los suelos deben ser humedecidos o secados en banco o sobre elterrapln. En general, es difcil aadir al suelo ms de 2% de humedad en el terrapln. Enocasiones, es muy difcil o imposible secarlo all, como cuando son hmedas las condicionesclimticas prevalecientes

    Para trabajos de explanaciones, uno de los problemas ms difciles de enfrentar es trabajar consuelos demasiado hmedos o peor an, saturados. Al realizar los cortes, se suelen encontrarmatrices arcillosas en estado saturado, tanto en los taludes de los cortes, como en el subsuelo dela plataforma. Esta situacin torna impracticable corregir la humedad del terreno pensando enalcanzar la ptima para realizar los trabajos de compactacin respectivos para subrasante yterrenos de fundacin.Siendo as, estos materiales necesitan ser desechados y reemplazados por materiales decaractersticas y estado ms competentes

    Es comn tambin encontrar zonas muy hmedas, o de saturacin en las que antes de iniciar lasobras se encontraba con humedades controladas. Sucede que los cortes de los trabajos deexplanacin suelen originar reacomodos en la hidrologa del sistema, ocasionando, repitiendo,desarrollos de zonas con nuevos sistemas hidrolgicos, flujos internos, etc, generando enocasiones, bolsones hdricos y/o infiltraciones por alivio de esfuerzos que, eventualmente,ocasionan desmejoras del material componente de fundacin del terrapln.

    EVALUACIN DEL TERRENO DE FUNDACINCRITERIOS GEOTCNICOS PARA LA DETERMINACIN DE LA CALIDAD DE LOS SUELOS COMO TERRENO DE FUNDACIN

    EVALUACIN DEL TERRENO DE FUNDACINCRITERIOS GEOTCNICOS PARA LA DETERMINACIN DE LA CALIDAD DE LOS SUELOS COMO TERRENO DE FUNDACIN

  • XXIX CURSO DE TITULACININGENIERA CIVIL URPMSc. Ing Guillermo Lazo

    CRITERIOS DE POTENCIAL DE DEFORMABILIDADVERIFICACIN DE SUELOS INADECUADOS CON EXCESIVA HUMEDAD

    Mostrados todos estos inconvenientes, es recomendable hacer la comparacin de la humedad ptima requerida, de acuerdo al material que se va a compactar, asociada a la densidad mxima seca del suelo, al contenido de humedad natural del suelo.

    Comparadas ambas humedades, procede desechar materiales con humedades naturales altas por encima de su correspondiente ptima, esencialmente cuando se trata de materiales de naturaleza plstica

    Se determina como inadecuado al suelo que presenta un contenido de humedad superior al contenido de humedad ptimo, para lograr la densidad mxima seca en campo y el porcentaje de compactacin exigido.

    EVALUACIN DEL TERRENO DE FUNDACINCRITERIOS GEOTCNICOS PARA LA DETERMINACIN DE LA CALIDAD DE LOS SUELOS COMO TERRENO DE FUNDACIN

    EVALUACIN DEL TERRENO DE FUNDACINCRITERIOS GEOTCNICOS PARA LA DETERMINACIN DE LA CALIDAD DE LOS SUELOS COMO TERRENO DE FUNDACIN

  • XXIX CURSO DE TITULACININGENIERA CIVIL URPMSc. Ing Guillermo Lazo

    CRITERIOS DE POTENCIAL DE DEFORMABILIDADINDICE DE CONSISTENCIAEsta apreciacin corresponde a determinar el estado del suelo mediante el valor del ndice de Consistencia o Consistencia relativa de los suelos cohesivos.

    Definicin: IC = LL w / IP

    Este ndice refleja una medida de la consistencia del suelo, relacionada con la cantidad de agua que es capaz de absorber.

    Si el ndice de consistencia resulta ser negativo, es decir, cuando la humedad del suelo es mayor que la de su lmite lquido, el amasado del suelo lo transforma en un barro viscoso. Consistencias relativas muy cercanas a cero indican un suelo con esfuerzo a ruptura a compresin axial no confinada (qu) comprendido entre 0.25 a 1 kg/cm2. Si la consistencia relativa es aproximadamente igual a 1, ello indica que su qu puede estar comprendido entre 1.0 y 5 kg/cm2, de acuerdo al siguiente detalle:

    TABLA INDICES DE CONSISTENCIAINDICE DE ESTADO DEL SUELO-CONSISTENCIA

    < 0,00 Lquido0,00 - 0,25 Semi-lquido0,25 - 0,50 Plstico muy blando0,50 - 0,75 Plstico blando0,75 - 1,00 Plstico duro>1,00 Slido

    EVALUACIN DEL TERRENO DE FUNDACINCRITERIOS GEOTCNICOS PARA LA DETERMINACIN DE LA CALIDAD DE LOS SUELOS COMO TERRENO DE FUNDACIN

    EVALUACIN DEL TERRENO DE FUNDACINCRITERIOS GEOTCNICOS PARA LA DETERMINACIN DE LA CALIDAD DE LOS SUELOS COMO TERRENO DE FUNDACIN

  • CRITERIOS DE POTENCIAL DE DEFORMABILIDADCOMPRESIBILIDAD DE LOS SUELOSLa deformacin de suelos cohesivos, an bajo cargas relativamente pequeas causa graves deficiencias de comportamiento

    Un problema crtico que enfrenta un suelo de cimentacin fino y compresible es el que se refiere a los asentamientos que en l pueden producirse al recibir la sobrecarga del terrapln. Los efectos de estos asentamientos ocasionan:

    -Prdida de bombeo, ya que la presin ejercida por el terrapln es mayor bajo el centro de la corona que bajo los hombros.-Aparicin de asentamientos diferenciales en el sentido longitudinal, por heterogeneidad en la cadencia del terreno de cimentacin, estos producen perjuicios en la funcionalidad de la estructura, en el pavimento, en el drenaje superficial, etc.-Disminucin de la altura del terrapln, crtico cuando se atraviesan zonas inundables.-Perjuicios en el comportamiento de obras de drenaje menor, que adquieran una conformacin hidrulicamente conveniente y se agrietan al hundirse ms en el centro que en los extremos.-Agrietamiento e la corona del terrapln, especialmente cuando sta es muy ancha y cuando el terrapln tiene bermas

    Los materiales OL, debido al contenido de materia orgnica, no son apropiados, para usarse como materiales de construccin.Es diferente el panorama cuando el terreno de cimentacin est constituido por limos o arcillas compresibles.

    Terzaghi y Peck (1948) mostraron que el ndice de compresibilidad de un suelo puede ser expresado en funcin al lmite lquido de acuerdo a la siguiente expresin:

    Cc = 0.009 (LL -10)

    Cc Compresibilidad0.00 a 0.19 Baja0.2 a 0.39 Media0.4 a ms Alta

    EVALUACIN DEL TERRENO DE FUNDACINCRITERIOS GEOTCNICOS PARA LA DETERMINACIN DE LA CALIDAD DE LOS SUELOS COMO TERRENO DE FUNDACIN

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  • CRITERIOS DE POTENCIAL DE DEFORMABILIDADPOTENCIAL DE EXPANSINSe ha determinado la susceptibilidad de un suelo al colapso por expansin. Los suelos que contienen componentes arcillosos, al contacto con el agua expanden su volumen producindose movimientos de extensin dentro de la masa del suelo. En suelos sensitivos se puede producir prdida de resistencia al corte por accin del remoldeo generado por el proceso expansivo.La expansividad de un suelo se puede medir asocindolo a la relacin existente entre sus lmites de plasticidad.

    Existe el criterio de Hjoltz y Gibbs (Bureau of Reclamation), en el cual con la obtencin del ndice plstico del suelo, puede estimarse el potencial de expansin de un suelo segn el siguiente cuadro:

    ndice de Plasticidad (%) Potencial de Expansinmayor de 37% Muy alto18 - 37 Alto12 - 17 Mediomenor de 12 Bajo

    Se ha observado en los resultados que las arcillas se encuentran saturadas, por lo tanto expandidas, siendo los asentamientos el efecto perjudicial cuando se produzca la contraccin por secado debido a la presencia de obras de drenaje y ausencia de lluvias en la carretera.

    EVALUACIN DEL TERRENO DE FUNDACINCRITERIOS GEOTCNICOS PARA LA DETERMINACIN DE LA CALIDAD DE LOS SUELOS COMO TERRENO DE FUNDACIN

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  • XXIX CURSO DE TITULACININGENIERA CIVIL URPMSc. Ing Guillermo Lazo

    CRITERIO DE DURABILIDAD - DEFORMABILIDADFUNDAMENTOS TERICOS PARA SUELOS ORGNICOS

    Asociados a la durabilidad y deformabilidad del terreno de fundacin, la existencia de restos devegetacin y otros restos orgnicos presentes en el seno de algunos tipos de suelos generamateria no descompuesta y materia descompuesta por la accin de los microorganismos quese nutren del suelo, dejando como residuo partculas finas de tamao coloidal denominadashumus. El humus se mezcla en diferentes proporciones con las partculas minerales,formndose de esa manera los suelos orgnicos. Estos suelos se encuentran en losyacimientos terrestres y en los fondos de mares y lagos. Solamente en los desiertos sin lluviaso en las heladas regiones polares es donde no existen

    Cuando el contenido de materia orgnica es importante, estos contenidos pueden definirsecomo arcillas o limos orgnicos (tipo OH/ OL), la presencia de los materiales orgnicos seidentifican usualmente por un color que vara de gris oscuro a negro y un olor caractersticoproducido por la descomposicin de la vegetacin, lo que queda en evidencia en el ensayos deprdida por Ignicin (MTC -E-118-1999)

    Los suelos orgnicos en general son bastante problemticos, ya que por su caractersticaorgnica y origen de sedimentacin reciente, presentan elevados ndices de vacos, es decir,alta porosidad, baja capacidad de carga y alta compresibilidad. Se caracterizan tambin por supoco peso cuando secos.

    EVALUACIN DEL TERRENO DE FUNDACINCRITERIOS GEOTCNICOS PARA LA DETERMINACIN DE LA CALIDAD DE LOS SUELOS COMO TERRENO DE FUNDACIN

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  • XXIX CURSO DE TITULACININGENIERA CIVIL URPMSc. Ing Guillermo Lazo

    CRITERIO DE DURABILIDAD DEFORMABILIDADFUNDAMENTOS TERICOS PARA SUELOS ORGNICOS- DURABILIDAD Y DEFORMABILIDAD

    En algunas formaciones se tiene una importante concentracin de hojas y races en procesoincipiente de descomposicin, formando las turbas o el Muskey. Las turbas son materialesextremamente deformables y muy permeables, que permiten que los asentamientos debidos acargas externas ocurran rpidamente

    La materia orgnica presenta propiedades indeseables, es altamente compresible y absorbegrandes cantidades de agua, de modo que los cambios en la carga o en el contenido de humedadproducen cambios considerables en su volumen, planteando serios problemas de asentamiento. Lamateria orgnica tambin tiene una resistencia muy baja al esfuerzo cortante, y en consecuencia,baja capacidad de carga. Adems de esto, se degrada con el tiempo

    El comportamiento de suelos con elevadas proporciones de materia orgnica muestra intersticiosal podrirse o a cambiar de caractersticas fsicas de la masa de un suelo por alteracin qumica. Lossuelos que contienen an cantidades moderadas de materia orgnica son mucho ms compresiblesy menos estables que los suelos inorgnicos, resultando totalmente inadecuados para obras deterrenos de fundacin de terraplenes

    Normas internacionales, establecen como mximo 1% de contenido de materia orgnica parasuelos calificados como adecuados para rellenos de terraplenes (Prdida por Ignicin - MTC E118-1999)

    EVALUACIN DEL TERRENO DE FUNDACINCRITERIOS GEOTCNICOS PARA LA DETERMINACIN DE LA CALIDAD DE LOS SUELOS COMO TERRENO DE FUNDACIN

    EVALUACIN DEL TERRENO DE FUNDACINCRITERIOS GEOTCNICOS PARA LA DETERMINACIN DE LA CALIDAD DE LOS SUELOS COMO TERRENO DE FUNDACIN

  • XXIX CURSO DE TITULACININGENIERA CIVIL URPMSc. Ing Guillermo Lazo

    EVALUACIN DEL TERRENO DE FUNDACINCRITERIOS GEOTCNICOS PARA LA DETERMINACIN DE LA CALIDAD DE LOS SUELOS COMO TERRENO DE FUNDACIN

    EVALUACIN DEL TERRENO DE FUNDACINCRITERIOS GEOTCNICOS PARA LA DETERMINACIN DE LA CALIDAD DE LOS SUELOS COMO TERRENO DE FUNDACIN

  • EVALUACIN DEL TERRENO DE FUNDACINCRITERIOS GEOTCNICOS EVALUACIN DE MATERIAL INADECUADO

    EVALUACIN DEL TERRENO DE FUNDACINCRITERIOS GEOTCNICOS EVALUACIN DE MATERIAL INADECUADO

  • EVALUACIN DEL TERRENO DE FUNDACINCRITERIOS GEOTCNICOS EVALUACIN DE MATERIAL INADECUADO

    EVALUACIN DEL TERRENO DE FUNDACINCRITERIOS GEOTCNICOS EVALUACIN DE MATERIAL INADECUADO

  • EVALUACIN DEL TERRENO DE FUNDACINCRITERIOS GEOTCNICOS EVALUACIN DE MATERIAL INADECUADO

    EVALUACIN DEL TERRENO DE FUNDACINCRITERIOS GEOTCNICOS EVALUACIN DE MATERIAL INADECUADO

  • EVALUACIN DEL TERRENO DE FUNDACINCRITERIOS GEOTCNICOS EVALUACIN DE MATERIAL INADECUADO

    EVALUACIN DEL TERRENO DE FUNDACINCRITERIOS GEOTCNICOS EVALUACIN DE MATERIAL INADECUADO

  • EVALUACIN DEL TERRENO DE FUNDACINCRITERIOS GEOTCNICOS EVALUACIN DE MATERIAL INADECUADO

    EVALUACIN DEL TERRENO DE FUNDACINCRITERIOS GEOTCNICOS EVALUACIN DE MATERIAL INADECUADO

  • EVALUACIN DEL TERRENO DE FUNDACINCRITERIOS GEOTCNICOS EVALUACIN DE MATERIAL INADECUADO

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  • EVALUACIN DEL TERRENO DE FUNDACINCRITERIOS GEOTCNICOS EVALUACIN DE MATERIAL INADECUADO

    EVALUACIN DEL TERRENO DE FUNDACINCRITERIOS GEOTCNICOS EVALUACIN DE MATERIAL INADECUADO

  • EVALUACIN DEL TERRENO DE FUNDACINCRITERIOS GEOTCNICOS EVALUACIN DE MATERIAL INADECUADO

    EVALUACIN DEL TERRENO DE FUNDACINCRITERIOS GEOTCNICOS EVALUACIN DE MATERIAL INADECUADO

  • 2013, Consorcio Vial Tambillo

    Datos caractersticos

    CBR MR (PSI)

    SNreq Trfico MR Confiabilidad Desviacin estndar Serviciabilidad

    SN refuerzo(Snreq SNproy)

    Espesor de Mejoramiento

    (pulg.)e = SN / ac

    Profundidad de Mejoramiento

    (cm)

    Deflexin menor a la Admisible

    (WINDEPAV)

    SI

    NO

    MR (kg/cm2)

    Espesor de mejoramiento

    (cm)

    PROFUNDIDAD PROYECTADA DE MEJORAMIENTO DEL TERRENO DE FUNDACIN

  • EVALUACIN DEL TERRENO DE FUNDACIN VIAL