Transito Comercial

8/18/2019 Transito Comercial

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TRANSITO COMERCIAL: Es el transito que está formado por camiones yautobuses, con exclusión de vehículos de turismo.

En todos los casos anteriores; se supone que un máximo del 15% de los vehículos,tienen una carga por rueda de 9000 lbs. (4,036 Krs.)

CLASIFICACION DE SUELOS ASSHO

La clasificación de suelos que interesa es este método es la clasificación de suelos dela AASHO, esta institución representa a todos los departamentos de carreteras de losEstados Unidos de Norte América.

Los suelos se clasifican en siete grupos basándose en:• La composición granulométrica• Los limites de consistencia

La evaluación de cada grupo, se hace por medio de su “Índice de Grupo”.Esta clasificación se divide a los suelos en dos clases: Una formada por suelosGranulares y otros por Suelos de granulometría fina, limo-arcillosos. Se puede ver en latabla siguiente:

LIMITES DE CONSISTENCIA DE UN SUELO

Debido a la gran importancia que tiene la presencia de la humedad en un suelo,especialmente en los suelos de granulometría fina, veamos rápidamente como influye el

agua en la consistencia de estos suelos. A las arcillas y a los suelos de granos finos afines, se les puede dar consistencia

semilíquida con agua. Cuando esta contenido de humedad se reduce por evaporación yvolvemos a mezclar la muestra, obtenemos un material plástico o como masilla. Si elcontenido de humedad se reduce mas, el material se hace semisólido y se rompe odesmiga cuando se deforma. El campo dentro del cual el suelo tiene consistencia plástica

se llama estado plástico.


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Toda esta evolución del estado del suelo con respecto al contenido deagua, se puede ver gráficamente:

Limite líquido (LL): Es el contenido de agua del material en el límite superior

de su estado plástico.El limite plástico (LP): Es el contenido de agua del material, en el límiteinferior de su estado plástico.


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INDICE DE GRUPO:

Es la representación, por un determinado índice de aquellos suelos que tienencomportamiento similar y que se hallan dentro de un mismo grupo.

Esta clasificación de un suelo en un determinado grupo (ver clasificación desuelos AASHO), se basa en:

•Su límite liquido.•Grado de plasticidad.•Porcentaje de material que pasa el tamiz N° 200.


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Los índice de grupos de los suelos granulares están, generalmente comprendidos entre 0 y 4;los correspondientes a los suelos limosos, entre 8 y 12; y los suelos arcillosos, entre 11 y 20; omás.

Cuando se indican un índice de grupo hay que colocarlo entre paréntesis. Así, por ejemplo, A-2-

4 (1), se trata de un suelo A-2-4 cuyo índice de grupo es 1.Para determinar el índice de grupo de un suelo, existen procedimientos gráficos y analíticos.• Se emplea la siguiente fórmula:

IG= 0.2 a + 0.005 ac + 0.01 bdDonde:IG: índice de grupoa: porcentaje que pasa por el tamiz N° 200, comprendido entre 35 como mínimo y 75 como

máximo.Se representa únicamente en números enteros y positivos de 0 a 40.Entonces, todo porcentaje igual o menos de 35 será igual a cero (0) y todo porcentaje igual osuperior a 75 sería igual a 40.Por ejemplo, Si el 30 % paso el tamiz N° 200 a=40

“ “ 25% “ “ “ “ “ a=0

“ “ 53% “ “ “ “ “ a=53-35=18Se puede representar gráficamente:Pasa el tamiz N°200 0 a 40

35% Mínimo 75% Máximob: Porcentaje que pasa por el tamiz N°200, comprendido entre 15 como mínimo y 55 como

máximo.Se representa solo en número entero y positivo y varia de 0 a 40


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Por lo tanto, todo porcentaje igual o menor de 15, será igual a cero (0) y todo porcentaje igual omayor a 55 será igual a 40.Por ejemplo, Si el 10 % paso el tamiz N° 200 b=0

“ “ 39% “ “ “ “ “ b=39 – 15 = 24

“ “ 65% “ “ “ “ “ b=40Se puede representar gráficamente:Pasa el tamiz N°200 0 b 40

15% Mínimo 55% Máximoc: Parte del límite liquido, comprendido entre 40 como mínimo y 60 como máximo.Esta parte se presenta solo en números enteros y positivos, varía de 0 a 20.

Por ejemplo, Si el LL = 35% c=0“ “ “ =50% c=50 – 40 = 10“ “ “ =80% c=20

Se puede representar gráficamente:LL 0 c 20

40% Mínimo 60% Máximod: Parte del índice plástico, comprendido entre 10 como mínimo y 30 como máximo.

Se representa solo en números enteros y positivos de 0 a 35.Por ejemplo, Si el LP = 10% c=0

“ “ “ =19% c=19 – 10 - 9“ “ “ =40% c=20

Se puede representar gráficamente:LP 0 d 20

10% Mínimo 30% Máximo


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EJEMPLO:

Se tiene un suelo A – 6, en el que al 65%paa el tamiz N°200; limite liquido 32, Índice de plasticidad 13.Calcular el índice de grupo.

Solución:

Se aplica la formula:IG= 0.2 a + 0.005 ac + 0.01 bda= 65 – 35 = 30b= 65 – 15 = 50, debe tomarse 40c= 0, puesto que el liquido es menos de 40d= 13 – 10 = 3Reemplazando:IG= 0.2 x 30 + 0.005x30x0 + 0.01x50x3IG=6 + 0 + 1.2 = 7.2; debe tomarse 7IG=7

• Se calcula gráficamente:Usando el abaco A: Se ingresa con el porcentaje de materail que pasa el tamiz N°200, se intercepta a la

recta cuyo LL se conoce y con una horizontal se obtiene la fracción del IG correspondiente el LL.Usando el abaco B: Se ingresa con el porcentaje de material que pasa el tamiz N°200, se intercepta la

recta cuyo LP se conoce y con una horizontal se obtiene la fracción del IG correspondiente al LP.

El índice de Grupo será: IG = FA + FBEjemplo:Se tiene los mismos datos del suelo del ejemplo anterior.Solución:En A: Se obtiene FA = 6En B: Se obtiene FB = 1.25Luego: IG = 6.00 + 1.25 = 7.25, se toma 7

IG= 7


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•Otra fórmula para calcular el índice de grupo, es la siguiente:IG = ( F – 35 ) [0.2 + 0.005 ( LL – 40 )] + 0.01 ( F -15 ) ( IP – 10 )Donde:IG = Índice de GrupoF = Porcentaje que pasa por el tamiz N°200LL = Limite Liquido

IP = Índice de plasticidad


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E l d l di t


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•Empleando el diagrama que presentaSe ingresa con el porcentaje que pasa el tamiz N°200 y se intercepta la línea del LL conocido, laprolongación de la línea trazada, da la fracción del IG para el LL.Lo mismo, uniendo los puntos del porcentaje que pasa el tamiz N°200 y el valor del IP, determina lalínea que, su prolongación, da fracción del IG para el IP.

EJEMPLO:

Con los datos del primer ejemplo, se tiene:• Analíticamente:F = 65%LL = 32IP = 13

IG = (65-35) [0.2+0.005(32-40)] + 0.01 (65-15) (13-10)= 30(0.2-0.04) + 0.01X50X3= 4.8 + 1.5 = 6.3= 6

•Gráficamente:Fracción de IG para LL = 4.8

Fracción de IG para IP = 1.5IG = 4.8 + 1.5 = 6.3= 6


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CLASES DE PAVIMENTO

De acuerdo con la figura que se presenta, las clases de pavimentos para los diferentes tipos de transito, serán:a) Pavimentos para transito livianoDe acuerdo con la calidad del terreno de fundación, tendremos:•Si el terreno de fundación esMUY MALO, (IG > 9) sub-base = 30cm (12”)

Base+capa de rodamiento =15cm (6”)

Espesor total del pavimento: = 45cm (18”)•Si el terreno de fundación esMALO, (IG: 4 - 9) sub-base = 20cm (8”)

Base+capa de rodamiento =15cm (6”)Espesor total del pavimento: = 35cm (14”)

•Si el terreno de fundación esREGULAR, (IG:2 -4 ) sub-base = 10cm (4”)


•Si el terreno de fundación esBUENO, (IG: 1 - 2) sub-base = 5cm (2”)


•Si el terreno de fundación esEXCELENTE, (IG: 0 - 1) sub-base = ------------

Base+capa de rodamiento 15cm (6”)Espesor total del pavimento: = 15cm (6”)

•Si el terreno de fundación es excelente hace las veces de sub-base y base.Por lo tanto, bastara colocar una capa de rodamiento.El espesor combinado de 15 cm. (6”0 de base + capa de rodamiento, puede distribuirse de la siguiente manera: Un

tratamiento superficial sobre una base singular de 15cm, o 5 cm. (2”) de mezcla bituminosa, sobre 10 cm. (4”) de basegranular.

b) P i t t fi di


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b) Pavimentos para trafico medianoComo en el caso anterior, el espesor que tenga un pavimento flexible, variara de acuerdo con lacalidad de subrasantes, de la siguiente forma.

•Si el terreno de fundación es sub-rasante = 30cm(12”)MUY MALO base+capa de rodamiento = 22 “(9”)

Espesor total del pavimento: = 52cm (21”)

•Si el terreno de fundación esMALO sub-base = 20cm (8”)


•Si el terreno de fundación esREGULAR sub-base = 10cm (4”)


•Si el terreno de fundación es

BUENO sub-base = 5cm (2”)Base+capa de rodamiento =22cm (9”)Espesor total del pavimento: = 27cm (11”)

•Si el terreno de fundación esEXCELENTE sub-base = - - - - -

Base+capa de rodamiento =22cm (9”)

Espesor total del pavimento: = 22cm (9”)


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c) Pavimento para tráfico pesado

•Si el terreno de fundación esMUY MALO sub-base = 30cm (12”)


•Si el terreno de fundación esMALO sub-base = 20cm (8”)


•Si el terreno de fundación es

REGULAR sub-base = 10cm(4”)


•Si el terreno de fundación esBUENO sub-base = 5cm (2”)

(Hace las veces de Sub-base) Base+capa de rodamiento =30cm (12”)Espesor total del pavimento: = 35cm (14”)

•Si el terreno de fundación esEXCELENTE sub-base = -----------(Hace las veces de Sub-base) Base+capa de rodamiento =30cm (12”)Espesor total del pavimento: = 30cm (12”)

Ver diagrama de diseño.


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FORMULA PARA DETERMINAR EL IDICE DE GRUPO DE UN SUELO

El índice de Grupo de un suelo se puede determinar mediante la siguiente fórmula:IG = (F-35) [0.2+0.005(LL-40)] + 0.01 (F-15) (Ip-10)Donde:

F= porcentaje que pasa el tamiz N°

200LL= Limite liquidoIP= índice de plasticidadEl método establece que el espesor de la sub-base varía solamente con el tipo de suelo y es independientedel tráfico.Denomina M. Steel “Excelentes” a los suelos de grava, equivalente a una base de alta calidad. Se deduce queestos suelos necesitan espesores aun menores que el tipo normal de suelo con Índice de Grupo.Se califica como “Buenos” a los suelos finos, arenas limosas y gravas limosas o arcillas, que suelen entrar

generalmente en los grupos A-1-b, A-3 y A-2 de la clasificación del Highway Research Beard, aunque latolerancia de 1 en el Índice de Grupo permite la inclusión de materiales granulares pertenecientes a la zonalimite con los otros grupos.Es denominada “Aceptables” la grava y arenas limosas y arcillas de los grupos entre los grupos A-2 y A-4, A-5, A-6 y A-7, que suelen tener incides de grupos 2 y 4. Estos terrenos se deben cubrir con unos 10 cm de sub-base, compuesta por materiales de las denominadas “Buenas”:Se denomina “muy malosa los limos elásticos, arcillas limosas y arcillas de los grupos A-5, A-6 y A-7, que

suelen tener índices de grupos que oscilan entre los 10 y 20. Estos terrenos necesitan unos 30cm de sub-base, de los cuales los 20 interiores habrán de estar compuestas por materiales “aceptables”; el resto deberáestar constituido, por los denominados “buenos”. La capa inferior de la sub-base con estos terrenos deberácontener suficiente cantidad de área, para evitar que se infiltre el suelo en ella.El método establece que, el espesor combinado de Base+ Capa de Rodamiento, puede ser distribuido envarias formas. Por lo general, se selecciona previamente el espesor y tipo de la mezcla a emplearse en lacapa de rodamiento.


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Se recomienda además que la base granular, en ningún caso tenga un espesor menos de 10cm(4”).Por otra parte, el espesor de la capa de rodamiento, debe ser siempre menor que el de la basegranular. Este espesor está condicionado al tipo de mezclas asfálticas.

Así por ejemplo:Los tratamientos superficiales, raras veces pasando 2.5cm (1”) de espesor.Las mezclas en “Frio” o en “Caliente” hechas en planta o en el sitio de la obra, así como losmacadam de penetración, comúnmente tienen espesores comprendidos entre 5 cm (2”) y 10 cm(4”).Excepción hecha de las mezclas de arena-asfalto cuyo espesor puede ser hasta de 15 cm (6”).

Algunos autores consideran que la capa de rodamiento de mezcla bituminosa, especialmente,cuando esta se halla formada por un concreto asfaltico, tiene por unidad de espesor unacapacidad portante de 1.5 a 2.0 veces mayor que la base granular.Esto se ha logrado verificar únicamente en pavimentos que tienen varios años construidos.Una “base adicional” puede colocarse en lugar de la sub-base, siempre y cuando la calidad dematerial a emplearse sea superior, pues la capacidad soporte de una buena base granular pues

ser hasta dos veces mayor que una sub-base de material seleccionado de igual espesor,calificada como regular o buena. Así, una sub-base “regular” de 20 cm de espesor podrá sustituirse como una capa de “baseadicional” de 10 cm siempre y cuando las características del material y de la obra lo permita. A manera de ilustración, se presentan los siguientes ejemplos donde se aplican todo elconocimiento del método.


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EJEMPLO A:

Diseñar el pavimento flexible para una carretera de segunda clase que unirá lospuntos C y D, cuya longitud es de 25 km. El terreno de fundación está constituido porun suelo arcillo del tipo A-6. El transito que se prevé es de 500 camiones y autos

diarias, de los cuales, aproximadamente un 10% tendrán cargas por ruedas 9,000libras (4,086 Kgr.)El índice de grupo del material del terreno de fundación es 7. Se recomienda colocaruna capa de rodamiento de concreto asfaltico de 7.5 cm (3”) de espesor.

Solución:


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EJEMPLO B:

Se está realizando el estudio de la carretera que une San Juan con San Antonio de 30 m de longitud. Eltransito comercial es de 40 camiones y autobuses diarios de los cuales un 60% tienen carga por rueda de9,000 libras, aproximadamente pide calcular los espesores de las capas del pavimento flexible; para unterreno de fundación clasificado como bueno , con un índice de grupo de 1.

Solución:

En este caso, si bien el transito diario de camiones y autobuses es pequeño menos de 50, el % de losvehículos que tienen carga por rueda igual o mayores carga legal de 9,000 libras (4,086 Kgr.), se elevado(mayor del 15%)

Considerando que un 60% de los vehículos comerciales, tienen carga por rueda de 9,000 libras (4,086 Kgr.),clasificaremos el tipo de transito como Mediano, en lugar de Ligero.

Hecha la salvedad anterior, tendríamos que para un buen terreno de fundación cuyo índice de grupo 1, nonecesitamos sub-base esto se ve de acuerdo al grafico, donde el espesor combinado de base + capa derodamiento seria de 22 cm.

Por lo tanto, el pavimento podrá estar formado, por ejemplo por las siguientes capas:


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OBSERVACIONES:

Una vez que ya conocemos el método, es necesario realizar algunas observaciones deimportancia.•El método de índice de grupo es un método solamente aproximado.•Es un método útil para determinar rápida y sencilla, del orden de magnitud del espesorpreciso; anquen se cumplan las condiciones de compactación de la subrsante, base ysub base y de drenaje; tiene dos grandes errores.

1.Es considera los cambios de humedad en el suelo y, por lo tanto, las “mejorescondiciones”, como se hace en otros métodos.2.Especialmente hay una clasificación muy elemental del tráfico que ha soportar elpavimento.

•Se a intentado, sin éxito, hallar una coordinación entro los espesores por el contenido ylos que del método del CBR; Las diferencias que se obtienen sin guardar relaciónalguna.•No obstante, es un método útil como primera aproximación para un anteproyecto depavimento de una vía.

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