Propiedades de La Subrasante

7/28/2019 Propiedades de La Subrasante

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PROPIEDADES

DE LA SUBRASANTE


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Propiedades de la Subrasante

Propiedades fsicas:Granulometra

Clasificacin de suelos

Relaciones humedad-densidad

Propiedades ingenieriles:

Mdulo resiliente

Mdulo de Poisson

Valor de soporte del suelo

Mdulo de reaccin de la subrasante


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Propiedades Fsicas

Propiedades iniciales de los suelos

Clasificacin de los suelos

Relacin humedad-densidad (proctor)

Propiedad vital para el desempeo

Humedad Optima - Densidad Max


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Granulometra:

Se denomina clasificacingranulomtrica o granulometra, a la medicin y

gradacin que se lleva a cabo de los granos de

una formacin sedimentaria, de los materiales

sedimentarios, as como de los suelos, con fines de

anlisis, tanto de su origen como de sus propiedades

mecnicas, y el clculo de la abundancia de los

correspondientes a cada uno de los tamaos previstospor una escala granulomtrica.

Mtodo de determinacin granulomtrico

Ensayo de tamizado

Propiedades Fsicas


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Clasificacin de suelos

Propiedades Fsicas


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Relacin humedad-densidad (proctor)

Propiedad vital para el desempeo

Humedad Optima - Densidad Max

Ejemplo:

El Grado de compactacin de un terreno se

expresa en porcentaje respecto al ensayo

Proctor; es decir, una compactacin del 85% deProctor Normal quiere decir que se alcanza el

85% de la mxima densidad posible para ese

terreno.

Propiedades Fsicas


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Mdulo resiliente

Debido al paso por de los vehculos por la superficie

de rodamiento de un pavimento, esta empieza a

distribuir los esfuerzos hacia las capas inferiores, las

cuales, por esta razn se ven sujetas a esfuerzoscclicos de compresin c y luego de tensin t los

cuales van provocando deformaciones en toda la

estructura del pavimento. La curva esfuerzo-

deformacin obtenida en un espcimen de material delos que constituyen generalmente un pavimento , ya

sea concreto asfltico o hidrulico, algn material

granular o un suelo cohesivo es cualitativamente

Propiedades ingenieriles


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Mdulo de Poisson

El coeficiente de Poisson es una constante

elstica que proporciona una medida del

estrechamiento de seccin de un prisma de material

elstico lineal e istropo cuando se estira

longitudinalmente y se adelgaza en las direcciones

perpendiculares a la de estiramiento. El nombre dedicho coeficiente se le dio en honor al fsico

francs Simeon Poisson.


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Valor de soporte del suelo

Llamado tambin capacidad portante del suelo


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Mdulo de reaccin de la subrasante

El concepto fu introducido por Winkler, y

posteriormente desarrollado, discutido y usado por la

profesin. Dado que, como se demostrar

posteriormente, este parmetro no es una propiedad

intrnseca del suelo, hay mltiples modelos para su

evaluacin y no es posible determinarlounvocamente con ensayos normalizados.


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Ensayos de Resistencia

Tradicionales

Miden la respuesta de la subrasante para

soportar cargas.

CBR Relacin Soporte de California

Valor de resistencia HVEEM Valor - R

Mdulo de reaccin de la subrasante (k) Ensayo de compresin triaxial

Penetrmetro dinmico de cono


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C B R

Mide la resistencia del suelo a la

penetracin

Se compara carga vs. penetracin con laresistencia a la penetracin de una grava

estandarizada bien graduada (valor 100)

Las muestras son sumergidas (96 hrs) para

simular condiciones de saturacin


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Ensayo de Compresin Triaxial

Evala la resistencia al corte del suelo

Ensayo de varias muestras bajo diferentes

presiones de confinamiento

Curvas tensin-deformacin

Envolvente de rotura de Mohr, permitedeterminar cohesin y ngulo de friccin

interna.


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Penetrmetro Dinmico de Cono

Tiene el objeto de medir in-situ tensiones de

los materiales de pavimentacin y suelos de

la subrasante Correlacionado con el CBR, permite una

estimacin rpida del mismo, cono 60:

CBR = 405.3

PR1.259


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1000 mm(variable)

574 mm

Soporte

Martillo78 N

Cono

Gua de acero

(16 mm

Angulo cono 60o

20 mm

Penetrmetro dinmico

de cono


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PDC Automtico Computarizado


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20 mm

Correlaciones

Penetrmetro dinmico

de conoCBR = 405.3

PR1.259

Log CBR = 2.2 0.71 (log DCPI)1.5

Log (CBR) = 2.4 1.2 (log DCPI)

PR = DCPI = mm/golpe


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20 mm

Otras Correlaciones

E(back) = 338(DCPI)-0.39

DCPI = pg/golpe (Buena %Hopt)

M.R(psi) = 7013.065 2040.783 ln(DCPI)

E(back) MPa FWD; DCPI = mm/golpe

SUBGRADE CHARACTERIZATION FOR

HIGHWAY PAVEMENT DESIGN


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PenetrmetroDinmico de

Cono Automticoen Operacin


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Mdulo Resiliente

Rigidez Dinmica bajo cargas repetidas

(varios miles de ciclos)

Deformacin Permanente se registra paraanlisis pero la probeta no falla

AASHTO TP 46-94 (SHRP P 46)

La forma ms realista para caracterizar las

cargas de rueda en movimiento


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Respuesta Ante Carga Dinmica

Subrasante

Base

Asfalto

Carga de rueda mvil


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c

v =

c

Elemento Bajo Carga

c +d

c

c = confinamientod = desviador

v = vertical


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Determinacin del Mdulo Resiliente

Ensayo AASHTO

Muestras con contenidos de humedad variables

en funcin de las condiciones a lo largo del ao

Dato de diseo para el mtodo AASHTO

Estimacin mediante varios procedimientos:

Clculo mediante deflectmetro de impacto

Propiedades de los suelos

Resistencia a la compresin no confinada

CBR - DCP


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Mdulo resiliente de materiales granulares

no adheridos para base/subbase

Procedimientos (2) para preparar y ensayar

materiales y suelos que representen estados de

tensin debajo de pavimentos de asfalto y

hormign, sujetos a cargas mviles.

Tensin dinmica de desviacin (0.1 seg).

Duracin de ciclo (1.0 seg).

Presin esttica de confinamiento.

Mr = Tensin de desviacin/Deformacin

Resiliente.


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Influencia de las Propiedades de

los Suelos

Humedad: Mr se reduce si la humedad se

incrementa.

Densidad: Mr se incrementa si el % decompactacion se incrementa.

Medio ambiente (hielo-deshielo) Mr se reduce

fuertemente ante ciclos hielo - deshielo.

Deformaciones permanentes que se producen

por condiciones adversas afectan al Mr.


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Mdulo de Reaccin de la

Subrasante


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Mdulo de Reaccin de la

Subrasante

Ejecutar el ensayo de placa ASTM en el

campo

Estimacin a partir de las propiedades delsuelo o a partir de CBR o Valor - R

Retroclculo a partir de ensayos de deflexin

Usar Penetrmetro Dinmico de Cono para

estimar CBR, luego el valor k

Md l d R i Ef ti


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Mdulo de Reaccin Efectivo

de la Subrasante

Identificar los factores claves

Tipo de subbase

Espesor de subbase

Prdida de soporte

Profundidad del suelo firme (roca madre)

Espesor de losa proyectado

Identificar el mdulo resiliente estacional del

suelo


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Valor K Efectivo Valor efectivo en la parte superior de la

plataforma (considerando el aporte de base oterrapln)

Asignar el valor del mdulo elstico estacionalde la subbase, (esttico elstico).

Estimar el valor k estacional compuesto

Ajustar el valor k por fundacin rgida

Determinar el dao relativo (ur) para cada

valor k estacional

Encontrar el dao promedio relativo

Reducir el valor k por la prdida de soporte,

considerando el efecto de bombeo.

Md l d R i


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Mdulo de Reaccin

de la Subrasante

AASHTO-97, en base a nuevas investigaciones y

ensayos de carga, se demuestra que el incrementar el

valor k por la presencia de una base rgida no es

apropiado. El valor k efectivo representa a lasubrasante corregida por la presencia del terrapln.

Es recomendable que el valor k de la subrasante sea

usado sin ningun factor de prdida de soporte. Lasfallas observadas en el ART ya consideran la

prdida de soporte.

AN LISIS E INTERPRETACI N


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AN LISIS E INTERPRETACI NDEL TEMA

En lo referente a las propiedades de la

subrasante hay que tener en cuenta que hay2 tipos propiedades fsicas y propiedadesingenieriles

En este caso de las propiedades de lasubrasante tiene que ver mucho con lo que

tipo de suelo es asi hay que hacer las

pruebas de laboratorio entre ellas tenemos Ensayo de compresin triaxial

Y en campo :

Penetrmetro dinmico de cono

CONCLUSIONES


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CONCLUSIONES Para un mejor trabajo y saber las

propiedades de la subrasante hay que hacerlos ensayos ya sea en campo o en el

laboratorio

Y hacer las calicatas correspondientes acada cuanto corresponde segn la estructura

que va a realizar.


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RECOMENDACIONES

Para una mejor comparacin de la teora

con la prctica es bueno realizar ensayos de

laboratorio para as poder trabajar o disearcon valores reales.

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