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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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Propiedades ingenieriles
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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Propiedades ingenieriles
Valor de soporte del suelo
Llamado tambin capacidad portante del suelo
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Propiedades ingenieriles
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.