Caracterización de Subrasante

7/25/2019 Caracterizacin de Subrasante

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10.1. CARACTERIZACIN DE SUBRASANTE

La caracterizacin geotcnica est fundamentada en el anlisis de la informacin

obtenida en campo, a partir de los datos geolgicos y en los registros litolgicosobtenidos en la elaboracin de sondeos y apiques, muestreo y ensayos de

clasificacin, CBR de laboratorio.

En el laboratorio se clasificaron isualmente las muestras recuperadas y, las

representatias, se analizaron para conocer sus propiedades !ndice y sus

caracter!sticas de gradacin y plasticidad. "obre las muestras representatias se

realizaron los ensayos requeridos para clasificacin de los suelos en el sistema

".#.C.". para un total de $% ensayos de clasificacin.

Los ensayos efectuados se realizaron siguiendo las Especificaciones y &ormas de

Ensayos del 'nstituto &acional de (!as.

)nlisis *ranulomtrico de "uelos por +amizado, &orma E-$.

/eterminacin del L!mite L!quido de los "uelos, &orma E-$0.

Limite plstico e !ndice de plasticidad, &orma E-$1.

2umedades naturales mediante muestras tomadas espec!ficamente para tal

fin, seg3n &orma E-$$.

Relacin de "oporte del "uelo en el Laboratorio 4CBR de Laboratorio5, &orma

E-%6.

10.1. ENSAYOS DE RESISTENCIA MATERIAL DE SUBRASANTE

La capacidad de soporte de los suelos de la subrasante se determin de manera

indirecta mediante el uso del Cono /inmico y mediante el ensayo de CBR de

laboratorio, en el (olumen de Estudio de *eolog!a y *eotecnia se presenta el

calculo detallado del CBR a partir de las e7presiones adoptadas para el calculo del

CBR, las cuales corresponden a e7presiones desarrolladas por 'nestigadores o'nstituciones reconocidas en el tema de /ise8o de 9aimentos. :inalmente se

adopto la correlacin que mas se a;ustara a los alores de CBR de laboratorio.


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Cuadro No.2- CBR a partir d E!"a#o d $a%oratorio

SITIO CBR

9)+'< =)&'trnsito? se puede Aacer con diferentes grados de

apro7imacin. Las ms precisas parten del anlisis de registros Aistricos deconteos y pesa;es sobre la !a que se a a paimentar. Los conteos permiten que

se Aaga una proyeccin con la idea de que el trnsito pasado permite predecir el

que pasar. 9or su parte los menos precisos se Aacen teniendo en cuenta el

ancAo y el tipo de la !a que se tiene, o con base en algunas consideraciones

acerca del sericio que a a prestar la !a.


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(.1. CLASI)ICACIN *E+ICULAR"iguiendo los lineamientos regulatios de la clasificacin del tipo de eA!culos por

peso y por e;es, la resolucin %- de $%, e7pedida por el =inisterio de

+ransporte, dictamina la siguiente clasificacin

(.1.1 Tipo AEn esta categor!a se agrupan los automiles, camperos, camionetas, y

microbuses, seg3n la clasificacin del 'nstituto &acional de (!as '&(')" este

grupo se denomina con la letra ).

(.1.2 Tipo BEn esta categor!a se agrupan las busetas y los buses, seg3n el '&(')", este

grupo se denomina con la letra B.

(.1., Tipo CEste grupo, que se designa con la letra C, seg3n lo registrado en la resolucin

%- del $%, en que los eA!culos de carga se designan de acuerdo con la

configuracin de sus e;es de la siguiente manera

A. Con el primer d!gito se designa el n3mero de e;es del camin o deltractocamin 4Cabezote5.

B.La letra " significa semiremolque y el d!gito inmediato indica el n3mero de suse;es.

C.La letra R significa remolque y el d!gito inmediato indica el n3mero de sus e;es.D.La letra B significa remolque balanceado y el d!gito inmediato indica el n3merode sus e;es.

La designacin para los eA!culos de transporte de carga en el territorio nacional,

de acuerdo con la configuracin de sus e;es, se muestra en la :igura .


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:igura . :uente resolucin %- del $%

(.2 ESO *E+ICULAR Y ESO OR EE

Los eA!culos, trasmiten las cargas al paimento a tras de las ruedas, que como

se di;o, estn dispuestas en e;es. El =inisterio del +ransporte, a tras de la

resolucin %- de $% reglamenta el peso que pueden transmitir tanto los

eA!culos, como los diferentes e;es de carga. ) continuacin se registra la

informacin sobre la carga m7ima admisible para los eA!culos ms comunes en

el pa!s de acuerdo con esta resolucinD en la :igura % se indica la carga m7ima

para los e;es ms frecuentes.


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:igura %. :uente resolucin %- del $%

(.2.1 EE ATRN Y DA'O UNITARIO

/ada la gran cantidad de cargas que pueden circular por las !as, los mtodos de

dise8o de paimentos recurren a establecer un e;e patrn al cual se le asigna unacarga determinada, la ms tradicional es la de 6,$ toneladas para el e;e sencillo de

llanta doble. Cuando un e;e pasa por un sector de la !a genera un da8o

proporcional a la carga que trasmite al suelo.

En el ensayo ial ))"2


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ensayo que el da8o que Aacen los e;es en el paimento no es linealmente

proporcional a la carga, sino que es e7ponencial, teniendo un comportamiento

como el dado por la Ecuacin --

En donde

):actor de equialencia

iCarga en el e;e

Carga en el e;e patrn

! E7ponente

En el caso particular no se tiene suficientes, y confiables, datos de representacin

del trnsito actual y proyectado, se puede recurrir al cuadro &o. , en la que se

Aace una apro7imacin ponderada de los alores para el e7ponencial >n?,

dependiendo del tipo de e;e, para un !ndice de sericio final de $,0. Este alor es

aplicable solo para los paimentos de concreto.

Cuadro &o. :uente =anual de dise8o de paimentos en concreto pag. 00

(.2., )ACTOR CAMIN )C

/ado que los eA!culos comerciales 4camiones y buses5 tienen dos o ms e;es, a

la suma de los factores da8o de cada uno de sus e;es se le conoce como :actorCamin :c.

El :actor camin se puede entender como el n3mero de aplicaciones de e;es

sencillos cargados con 6-.6- & 46.$ toneladas5 que es necesario que circulen por

un paimento para Aacer el mismo da8o que un camin con una carga cualquiera.


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Como se tienen datos de transito calculados en campo pues las !as a paimentar

se encuentran intransitable se partir de los datos de transito y calculo de e;es

equialentes se8alados en la pagina -$ del manual de dise8o de paimentos en

concreto. (er cuadro &o. %

Cuadro &o. % :uente =anual de dise8o de paimentos en concreto pag. -$

9ara este caso espec!fico se tomo como referencia para el dise8o la categor!a +-

con -.0. e;es acumulados de 6.$ +on."e considera un periodo de dise8o de

$ a8os para todos los anlisis estructurales, el cual ba;o premisas tericas debe

coincidir como m!nimo con la ida 3til del paimento, en el caso que e7ista una

buena certidumbre en el anlisis de las ariables de dise8o y su respectia

proyeccin.

11.1. DISE'O DE A*IMENTOS

Las ariables que interienen para el dise8o de paimentos r!gidos son tomadas

en base a un conocimiento emp!rico, por lo que es importante conocer y entender

las consideraciones que tienen que er con cada una de ellas. La frmula que

propone la gu!a ))"2+< F para el dise8o del espesor de la losa de paimento

r!gido se muestra en la ecuacin -.$


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Las ariables que interienen en la ecuacin -.$ se detallan a continuacin

a5 Espesor de losa de paimento de concreto Aidrulico. 4/5

b5 &3mero de e;es equialentes del e;e patrn de -6, libras 4E")LGs5,

representado por el trfico 4H-65.

c5 Coeficiente de confiabilidad 4R5, representado por la desiacin normal estndar

4IR5 y por el error estndar combinado 4"5.

d5 =dulo de reaccin de la subrasantesubbase 4J5.

e5 9rdida de sericiabilidad 4K9"' 9 9t5.

f5 9ropiedades del concreto =dulo de ruptura 4=R5 y =dulo de elasticidad 4E5.

g5 Coeficiente de transferencia de carga 4M5.

A5 Coeficiente de drena;e 4Cd5.

) continuacin se describen de manera general las ariables inolucradas en el

dise8o de espesores de losa de paimentos r!gidos


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a) Espesor. ().

Es la ariable que se pretende determinar al realizar un dise8o de una estructura

de paimento, el espesor se refiere solamente a la capa de concreto Aidrulico

que se coloca sobre la subbase yNo subrasante. 9ara nuestro caso se propuso un

espesor de losa de $0. cm.

!) "r#fico.

Los resultados de la ))"2< Road +est mostraron que el efecto da8ino del paso

de un e;e de cualquier peso puede ser representado por un n3mero de

repeticiones de carga, equialentes a 6.$ toneladas -6 Jips 4E")LGs5, aplicadas

en el carril de dise8o durante el periodo de dise8o del paimento. Esta

simplificacin se realiz debido a que en la poca en que se desarroll la ))"2;untas?. "e distinguen % tipos de Muntas

/e /ilatacin

/e Construccin Longitudinal

/e Retraccin :le7in

/e Construccin +ransersal

> ;unta de ilatacin

/e $ a mm 4t!pico $0 mm5

"on ;untas transersales longitudinales 4paimentos de !a ancAa5 quepermitirn el moimiento de las losas, a tras de un material compresible

intermedio, si estas se dilatan por efecto de la temperatura, eitando los

desplazamientos no deseables.

B ;unta de Construccin ?ongitudinal

Resultan del sistema constructio del paimento, mediante bandas de ancAo fi;o.

C ;unta de Retraccin * @le5in

/e a 1 mm de ancAo.

"on ;untas transersales longitudinales constituidas por una ranura en la parte

superior de las losas. La profundidad de la ranura debe estar comprendida entre

-N y -N% del espesor de la losa.

;unta de Construccin "ransversal

Resultan en las paradas prolongadas 4ms de - Aora de traba;o5 de la puesta en

obra, al fin de la ;ornada. Como son preisibles debe Aacerse coincidir con las de

contraccin.

Las Muntas, son muy importantes en la duracin de la estructura, siendo una de las

pautas para calificar la bondad de un paimento. En consecuencia, laconseracin y oportuna reparacin de las fallas en las ;untas es decisia para la

ida de sericio de un paimento.

9or su ancAo, por la funcin que cumplen y para lograr un rodamiento suae,

deben ser rellenadas con materiales apropiados, utilizando tcnicas constructias

especificadas.


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/imensiones de ;untas de retraccin y ubicacin de pasadores de carga


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9.1 UNTAS DIMENSIONES M:NIMAS DE LOS ASADORES DE CAR;A7a4ro tra!"r"a$6.

A6 Barra d a4ro ! pa"a


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B6 Barra" d u!i5!.Las ;untas de retraccinfle7in yNo de construccin son atraesadas por las

cargas, se recomienda, en estos casos, que la ;unta quede cerrada 4coser la ;unta5

con barras de unin de acero, con las siguientes caracter!sticas

?ongitud 0.'& cm Espaciamiento ,.9 cm

i#metro f ,.9 cm

isposicin ,89 del espesor de la losa (a la mitad)


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#bicacin , espaciamiento y longitudes de barras de unin

9lanta de ubicacin de pasadores de cargas y barra de unin.


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/e la tabla anterior se obtiene que para un ancAo de carriles de %. m y un

espesor de losa de .$0 m, en las ;untas longitudinales, se emplearn barras

corrugadas de -N$ pulgada de dimetro, con una longitud de .60 m, de fy

1 9"' y una separacin entre barras de -.$ m m7imo.

*ri3i4a4i5! d$ :!di4 d E"%$t=

/ebido a la presencia de ancAos de carriles de diferente magnitud, se buscadeterminar la longitud de la losa de concreto tratando de enmarcarse con lasiguiente e7presin

-, T Longitud de losa N )ncAo de losa T -.$0

/onde se tiene

Relacin de Esbeltez %, N %, -, T -,$0D por lo cual el ancAo

geomtrico y la longitud geomtrica establecidas por las reas dispuestas

para la plataforma de parqueo corresponden a lo tolerado por el rango de

Esbeltez.

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