Subrasante K
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8/17/2019 Subrasante K
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El Módulo de reacción de la subrasante (k-value) fue presentado por
Westergaard, en 1926 en su publicación !Esfuer"os en pavi#entos
de concreto calculados por an$lisis teóricos% (!&tresses in 'oncrete
ave#ents 'o#puted b *+eoretical nalsis%), en la cual presentó
un método aproximado para el c$lculo de esfuer"os en la losa de
concreto, basado en la suposición de ue la subrasante no tras#ite
esfuer"os de corte, ue la reacción de la subrasante sobre la losa
es igual a la defle.ión de la subrasante #ultiplicada por una
constante !k% a la cual Westergaard lla#ó !Módulo de reacción de la
subrasante%/
Módulo de reacción de la subrasante (k-value).
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Módulo de reacción de la subrasante (k-value).
Modelo de resorte elástico, propuesto por Westergaard, para determinar
la reacción del suelo sobre la losa de concreto.
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El k-value es deter#inado a trav0s del ensao de placa de carga
utili"ando una placa est$ndar de pulgadas de di$#etro/
Módulo de reacción de la subrasante (k-value).
El k-value caracteri"a la capacidad de respuesta estructuralproporcionada por la subrasante al siste#a de pavi#ento/
3e acuerdo con lo indicado en &4*5-199, olu#en 77, p0ndice
44, el k-value es una constante el$stica ue define la rigide" del
#aterial o resistencia a la defor#ación/
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Módulo de reacción de la subrasante (k-value).
8a &ociedad #ericana para Ensaos Materiales(#erican &ociet for *esting and Materials, &*M)
define el k-value co#o la relación entre (1) la carga por
unidad de $rea de superficie +ori"ontal de una #asa de
suelo con (2) el correspondiente asenta#iento de lasuperficie/
El kvalue es deter#inado co#o la pendiente de la secante
dibuada entre el punto correspondiente a cero
asenta#iento el punto correspondiente a ,: pulgadasde asenta#iento de la curva carga asenta#iento,
obtenida del ensao de placa de carga sobre un suelo
usando una placa de carga de pulgadas de di$#etro o
#aor/
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Módulo de reacción de la subrasante (k-value).
8a gu;a &4*5-199
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Determinación del k-value eectivo de
acuerdo con !!"#$%-&''.
ara la deter#inación del k-value efectivo, son necesarios los
siguientes pasos
&. "eleccionar un k-value para cada estación climática.
&.&.- orrelaciones con el tipo de suelo * otras propiedades o ensa*os.&.&.&.- orrelaciones para suelos clasiicados como co+esivos o de
grano ino ("uelos clasiicados segn !!"#$% como !- +asta !-
).
&.&./.- orrelaciones para suelos clasiicados como grano grueso
("uelos clasiicados segn !!"#$% como !-& +asta !-0).
&.&.0.- orrelaciones de k-value con valores de 1elación de soporte dealiornia.
&.&..- orrelaciones de k-value con la ra2ón de penetración obtenido
con el 3enetrómetro dinámico de cono/
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Determinación del k-value eectivo de
acuerdo con !!"#$%-&''.
&./.- 4nsa*os de delexión * retroanálisis (método recomendado).
&.0.- 4nsa*os de placa de carga.
&.0.&.- 4nsa*os repetitivos
&.0./.- 4nsa*os no repetitivos
/.- Determinación del k-value eectivo.
El k-value efectivo es el valor ue ser$ utili"ado en el dise=o de
pavi#ento, el cual est$ deter#inado por la co#binación de los k-values obtenidos para cada estación cli#$tica/ El kvalue efectivo
es definido co#o el da=o en el k-value causado por la fatiga
originada por el n>#ero de aplicaciones de carga de ees
euivalentes de 1
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Determinación del k-value eectivo de
acuerdo con !!"#$%-&''.
0.- !5ustar el k-value eectivo, por los eectos de una capa
r6gida poco prounda (por e5emplo un estrato de roca) *7o un
relleno construido arriba de la subrasante (si esta presente).
3ado ue el k-value efectivo corresponde a capas de subrasante
+o#og0neas con un espesor de al #enos #, en el caso ue
e.ista una capa superficial de suelo con espesor #enor a # (por
ee#plo un relleno) debao de este #aterial e.ista un #aterial de
#enor calidad, el k-value deber$ obtenerse de este #aterial de
abao el valor obtenido deber$ austarse por la influencia del#aterial superficial/
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Determinación del k-value eectivo de
acuerdo con !!"#$%-&''.
3e igual #anera en el caso ue e.ista una capa r;gida (por ee#plo
un estrato de roca) ubicada a una profundidad de # o #enos
debao de la superficie de la subrasante, se deber$n efectuar austes
en el k-value/ En la figura ?o/1@ se presenta un esue#a ue e.pone
los casos donde es necesario efectuar estos austes en la figura
?o/1: se presenta un no#ogra#a donde es posible obtener co#o
dato de salida k-values austados, introduciendo el kvalue obeto del
auste, la profundidad desde la superficie de la subrasante +asta la
capa r;gida el espesor densidad del relleno/
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8ncidencia del parámetro k-value en el espesor de
la losa de concreto.
7#portantes ca#bios en el k-value efectivo, para la estructura de
pavi#ento tipo e#pleada en este estudio, tienen poca incidencia en
el espesor de la losa de concreto utili"ando a#bas #etodolog;as de
dise=o/ l efectuar una co#paración entre el espesor de losa
correspondiente al 1A del k-value efectivo con el espesor de losaobtenido reali"ando una reducción del :A en el valor de k-value
efectivo, se obtiene un incre#ento en el espesor de losa del :/:A
utili"ando &4*5-199 (/@6 pulgadas (B 1/1C c#)) una
reducción del 6/A (/C2 pulgadas (B 1/
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3e acuerdo con el #0todo de dise=o &4*5-199, la caracteri"ación
de la subrasante debe reali"arse a partir del #ódulo de resilencia
(MD)/ ara el dise=o de pavi#entos r;gidos, el MD no es el valor ue
se utili"a directa#ente co#o par$#etro de entrada, a ue en su lugar
se utili"a el #ódulo de reacción co#binado, el cual es obtenido a partirdel MD de las caracter;sticas de la subbase (3&, E&)/ En el caso
cuando la estructura del pavi#ento no considera una capa de subbase
la losa de concreto ser$ apoada directa#ente sobre la subrasante,
el #ódulo de reacción co#binado se obtiene >nica#ente a partir del
MD (ver sección :/ de este docu#ento)/
8ncidencia del parámetro k-value en el espesor de
la losa de concreto.
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8ncidencia del parámetro k-value en el espesor de
la losa de concreto.
3e acuerdo con lo establecido por &4*5-199
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3e acuerdo al #0todo con el cual se dise=e la estructura del
pavi#ento, se debe planificar la ca#pa=a geot0cnica para caracteri"ar
la subrasante, lo anterior con el propósito de conocer el grado de
+o#ogeneidad de 0sta/ 'abe indicar ue para a#bas #etodolog;as de
dise=o, la e.ploración del subsuelo deber$ co#prender profundidadessuperiores a # a partir del nivel de &ubrasante proectada/
8ncidencia del parámetro k-value en el espesor de
la losa de concreto.
ara el caso de la #etodolog;a &4*5-199
