UNIVERSIDAD PERUANA UNIÓN FACULT FACULTAD AD DE INGENIERIA INGENIER IA Y ARQUTECTURA ESCUELA PROFESIONAL PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL
LA ACCION DE LOS SUELOS EXPANSIVOS EN LA CIMENTACION
Tabla de contenido
CAPÍTULO I............................................................................5 EL PROBLEMA........................................................................5 Descripción de la situación problemática....................................... problemática.......................................5 5 Formulación del problema............................................................5 Propósito.....................................................................................6
OBJETIVOS.............................................................................6 Objetivo general..........................................................................6 Objetivos específcos............................. específcos...................................................... ....................................... .............. 6
VARIABLES, DIMENSIONES E INDICADORES................... INDICADORES............................. ...........6 .6
$s9uer3os De9ormaciones en Pavimentos Fle:ibles....................................35 ,onsideraciones ;enerales en el Dise
%$,,-= T>P-,+ D$ & P+!-*$TO..............................................?
CAPÍTULO III........................................................................43 HIPOTESIS Y VARIABLES......................................................43 @ipótesis ;enerales....................................................................A @ipótesis $specífcas..................................................................A
VARIABLES...........................................................................43 !ariables -ndependientes...........................................................A !ariables Dependientes..............................................................A
ASPECTOS ADMINISTRATIVOS...............................................46 Presupuesto...............................................................................A6 ,ronograma...............................................................................A#
REFERENCIAS.......................................................................48 ANEOS............................................................................... 5! +ne:o C *atri3 de consistencia..................................................5
CAPÍTULO I EL PROBLEMA Descripción de la situación problemtica
Se !ono!en !o+o s"eos e3pans$#os a)"eos )"e presentan e3pans$ones o !ontra!!$ones&sea !a+4$os de #o"+en !"ando #ar(a s" 5"+edad o !onten$do de a%"a6 Los +ater$aes de ar!$a- t$enen a !apa!$dad de a4sor4er "na %ran !ant$dad de a%"a 7 retenera de4$do a s" estr"!t"ra- e a%"a prod"!e e $n!re+ento de #o"+en en e +ater$a +en!$onado anter$or+ente 7 ta+4$8n "na dr9st$!a red"!!$&n de #o"+en !"ando e a%"a )"e reten(a se se!a6
OB#ETI$O% Ob&eti'o (eneral Ana$*ar te&r$!a+ente !"a es !o+porta+$ento de as s"eos e3pans$#os
Ob&eti'os espec)*icos
Ident$'$!a!$&n de as ar!$as e3pans$#as en a e3!a#a!$&n de *apatas
Contro 7 red"!!$&n de e3pans$#$dad de s"eo
$ARIABLE%+ DIME,%IO,E% E I,DICADORE% Se presente en 'or+a !ara 7 pre!$sa as #ar$a4es- as d$+ens$ones de !ada "na de eas 7 s"s $nd$!adores6
Tabla -. $ariables+ dimensiones e indicadores Título
Variables
Dimensiones
Com$o%t!mie"to est%&t&%!' e(iie"te ) o"(i!*'e# DISEÑO ESTRUCTURAL DE PAVIMENTOS FLEXIBLES USANDO METODOS MECANICISTAS, EN ZONAS DE ALTURA
Indicadores
Instrumento
Diseños de $!.ime"tos se-/" métodos me!"istios ) em$0%io me!"istios#
1P!.ime"tos ('e2i*'es so*%e 'os 3455 m#s#"#m# 1P!.ime"tos ('e2i*'es .0!s 6&'i!! 7 P&"o, 6&'i!! 1 P&!%+
C+'&'os $o% !$'i!i" de !%-!s# E"s!)os de '!*o%!to%io $!%! !%!te%i8!i" ) om$o%t!mie"to de m!te%i!' de !"te%!#
Métodos de diseño me!"iist!s# C!%!te%0sti!s ) om$o%t!mie"to de m!te%i!' de !"te%!
Sei" est%&t&%!' de $!.ime"to ('e2i*'e, o"(i!*'e, e(i!8 ) eo"mio#
Fuente de información
9%!do de se%.ii!*i'id!d#
De(o%m!io"es $o% !$'i!i" de !%-!s
Tiem$o de .id! /ti' E(iie"i! ) o"(i!*i'id!d
E"s!)os de '!*o%!to%io $!%! !%!te%i8!i" ) om$o%t!mie"to de m!te%i!' de !"te%!#
1P!.ime"tos ('e2i*'es so*%e 'os 3455 m#s#"#m# 1P!.ime"tos ('e2i*'es .0!s 6&'i!! 7 P&"o, 6&'i!! 1 P&!%+
E"s!)os de '!*o%!to%io $!%! !%!te%i8!i" ) om$o%t!mie"to de m!te%i!' de !"te%!#
1P!.ime"tos ('e2i*'es .0!s 6&'i!! 7 P&"o, 6&'i!! 1 P&!%+ 1P!.ime"tos ('e2i*'es .0!s 6&'i!! 7 P&"o, 6&'i!! 1 P&!%+
Costo de $!.ime"to $o% :m# Sei" est%&t&%!' eo"mi!
E.!'&!i" $%es&$&est!' $o% ;m#
CAPÍTULO II MARCO TE/RICO E%!UER0O% 1 DE!ORMACIO,E% E, EL PA$IME,TO
Introducción Los s"eos e3pans$#os res"tan ser "n %ran pro4e+a para a !onstr"!!$&n- por)"e os $n!re+entos de #o"+en no se presentan de "na +anera "n$'or+e- s$no todo o !ontrar$o a prod"!$rse $n!re+entos en d$st$ntas *onas 7 a +o+ento de !ontraerse %eneran asenta+$entos- )"e p"eden da:ar se#era+ente as estr"!t"ras6 E !onten$do de 5"+edad es a !ant$dad de a%"a o 5"+edad )"e se presenta en "n s"eo#ar(a en "n (+$te +"7 a+p$o- depend$endo de !ada *ona %eo%r9'$!a6 Se e3presa !o+o "n por!enta=e6 E !onten$do de 5"+edad es "n 'a!tor +"7 $+portante !"ando se 5a4a de a
Los s"eos e3pans$#os se p"eden $dent$'$!ar #$s"a+ente por #ar$as !ara!ter(st$!as- t$enen ata past$!$dad- s$ o4ser#a+os e terreno en!ontrare+os %r$etas o ra=ad"ras- esto se de4e a a e3pans$&n 7 !ontra!!$&n !onstante )"e s"'re a s"per'$!$e de estos s"eos !"ando 5a7 #ar$a!$&n de a 5"+edad6 S$n e+4ar%o e3$sten +"!5as des#enta=as para este +8todo- es +"7 d$'(!$ )"e se o4ten%a "na #ar$a!$&n "n$'or+e en a 5"+edad de s"eo6 Ade+9s os s"eos ar!$osos )"e res"tan ser os poten!$a+ente e3pans$#os son +"7 d$'(!$es de pre 5"+e!tar- 7a )"e e a%"a p"ede penetrar por d$'erentes ados 7 o4tener "na 5"+e!ta!$&n d$spare=a6
Otra 'or+a +9s e'e!t$#a es s"st$t"$r e +ater$a e3pans$#o- esta aternat$#a !ons$ste en ree+pa*ar e +ater$a e3pans$#o por otro )"e no o sea6 Los +ater$aes )"e se p"eden "sar de reeno pr$n!$pa+ente- no de4en ser e3pans$#os- de4en tener "na !$erta per+ea4$$dad
L(+$te ()"$do 7 L(+$te P9st$!o L(+$te de !ontra!!$&n Conten$do de !oo$des E3pans$&n $4re de s"eo Estos +8todos t$enen a #enta=a de s" '9!$ rea$*a!$&n 7 de e)"$pa+$ento d$spon$4e en todos os a4orator$os6 La des#enta=a es )"e no se !"ant$'$!a a e3pans$&n- s$no )"e !"a$tat$#a+ente se esta4e!en !ate%or(as de %rados de poten!$a e3pans$#o6 L(+$te L()"$do 7 L(+$te P9st$!o In#est$%adores !o+o Seed- Boodard 7 L"nd%ren de+ostraron )"e as !ara!ter(st$!as p9st$!as de os s"eos p"eden ser "sados !o+o "n $nd$!ador pr$+ar$o de a !ara!ter(st$!as e3pans$#as de as ar!$as6 Es nat"ra pensar en "na rea!$&n !o+o a antes +en!$onada 7a )"e a+4as dependen en a
Red"!$r a dens$dad de s"eo +ed$ante "n ade!"ado !ontro de a !o+pa!ta!$&n6 Re+pa*ar e s"eo e3pans$#o por "no )"e no o sea6 Mod$'$!ar as prop$edades e3pans$#as de s"eo +ed$ante d$#ersos pro!ed$+$entos> esta4$$*a!$&n +ed$ante !a- !e+ento- $n7e!!$ones- et!6 A$sar e s"eo de +anera )"e no s"'ra +od$'$!a!$ones en s" !onten$do de 5"+edad6 DETERMINACIÓN DE LA EXPANSIÓN LIRE Este ensa7o !ons$ste en !oo!ar en "na pro4eta nor+a+ente !$(ndr$!a "n #o"+en !ono!$do de s"eo se!o< 7 s"+er%$ro en a%"a s$n ap$!a!$&n de so4re!ar%a a%"na+$entras se +$de a e3pans$&n6 La d$'eren!$a entre e #o"+en '$na e $n$!$a- e3presado !o+o "n por!enta=e de #o"+en $n$!$a es a e3pans$&n $4re6 Esta +ed$da de a e3pans$&n se rea$*a en !ond$!$ones +"7 des'a#ora4es- 7a )"e se 5a!e en !ond$!$ones de n$n%"na so4re!ar%a 7 5o7 en d(a se "t$$*an +8todos +9s ade!"ados a taes e'e!tos6 E3per$+entos
Estos +8todos !ons$sten en prede!$r e poten!$a e3pans$#o de s"eo de "na 'or+a !"a$tat$#a- en 4ase a +ed$das d$re!tas de a e3pans$&n de s"eo so4re +"estras re+odeadas !o+pa!tadas en !ond$!$ones pre'$=adas de 5"+edad 7 dens$dad6 Los +8todos +9s "t$$*ados son e de Ladd 7 La+4e< a"sp$!$ado por a Federa o"s$n% Ad+$n$strat$on 7 e +8todo de PVC o +8todo de a +ed$da de !a+4$o #o"+8tr$!o6 MEDIDAS DIRECTAS DE LA EXPANSIÓN DEL SUELO6 Estos +8todos !ons$sten en +ed$r a e3pans$&n de s"eo a sat"raro 4a=o d$'erentes !ond$!$ones de !ar%a- %ra'$!9ndose as #ar$a!$ones de 5$n!5a+$ento para d$'erentes pres$ones ap$!adas6 Es "n$#ersa+ente a!eptado )"e os dos par9+etros )"e de'$nen e Poten!$a de $n!5a+$ento son
Ma%n$t"d de a pre!ar%a 7 se!"en!$as de !ar%as Mo+ento de sat"ra!$&n Me!an$s+os para +ed$r e 5$n!5a+$ento N2+ero de +"estras )"e $nter#$enen en e ensa7o6
ACTUACIÓN SORE LA ESTRUCTURA Y EL SISTEMA DE CIMENTACIÓN 06 FUNDACIONES SUPERFICIALES EN SUELOS EXPANSIVOS6 Esta !ase de '"nda!$ones- +9s !o+2n+ente deno+$nadas !o+o *apatas o pat$nes- p"eden ser $+pe+entadas !on 83$to so4re s"4s"eos !on'or+ados por +ater$aes e3pans$#oss$e+pre )"e se !"+pa a +enos "no de os s$%"$entes re)"$s$tos> La pres$&n ap$!ada- de4$do a as !ar%as per+anentes- res"te s"'$!$ente !o+o para
te!5os- !"7os !ostos de repara!$&n res"tan $n'er$ores a os de "n s$ste+a de '"nda!$&n d$'erente6 Una #ar$ante- !"ando no es 'a!t$4e !a+4$ar e s$ste+a de '"nda!$&n- es $+pantar as *apatas a pro'"nd$dades +a7ores- esto es a sa#o de a !apa de s"eo donde as #ar$a!$ones en e !onten$do de 5"+edad son +a7ores Ka +enos 0-/ a .-// + por de4a=o de n$#e de terreno nat"ra6 Esta "4$!a!$&n red"!e 7 $+$ta ade+9s os despa*a+$entos d$'eren!$aes6 En %enera- se s"%$ere a as *apatas !orr$das !o+o "na aternat$#a en pr$n!$p$o #9$da !"ando> E s"4s"eo no es ata+ente e3pans$#o K49s$!a+ente $$ta en #e* de +ont+or$on$ta Es po!o pro4a4e )"e se #er$'$)"e "n as!enso de n$#e 're9t$!o6 No 5a7 d$spon$4$$dad de '"ndar !on p$otes6
E3$ste napa 're9t$!a o !apas 4andas )"e $+p$den e "so de p$otes tra4a=ando por 'r$!!$&n6 En e !aso de "n s"eo e3pans$#o- s$ a pres$&n ap$!ada es +a7or )"e a pres$&n de e3pans$&n Kpara !a+4$o de #o"+en n"o no de4er(an o4ser#arse despa*a+$entos de4$dos a esta !a"sa6 En %enera p"ede de!$rse )"e a +a%n$t"d de a pres$&n ap$!ada est9 $+$tada por a !apa!$dad portante de s"eo de '"nda!$&n 7 es '"n!$&n de !oe'$!$ente de se%"r$dad adoptado K"s"a+ente entre . 7 ?6 Por o tanto- !ons$derando os #aores 5a4$t"aes de tens$ones ad+$s$4es para s"eos ar!$osos de For+a!$&n L$4ertad K0-/ a .6/ %!+.- este s$ste+a de '"nda!$&n s&o podr9 ap$!arse en s"eos !on poten!$aes e3pans$#os +ed$os K0 a H de e3pans$&n $4re 7 pres$&n de e3pans$&n en e ran%o de 0 a . %!+.6 Para per+$t$r en estos !asos a !on!entra!$&n de tens$ones ap$!adas en as *apatas
a"+enta e !onten$do de 5"+edad en e s"4s"eo 4a=o a osa 7 por o tanto- esta !ons$dera!$&n de4$era ser "n re)"$s$to de d$se:o6 Ade+9s os +o#$+$entos de estas osas no s&o p"eden trad"!$rse en '$s"ras s$no )"e en +"!5os !asos p"eden a'e!tar a esta4$$dad %enera de a estr"!t"ra6 En %enera- as osas #an d$re!ta+ente apo7adas so4re e s"4s"eo 7 se !onstr"7en $n!orporando a%2n t$po de ar+ad"ra- depend$endo de as !ar%as ap$!adas6 M9s )"e nada a d$spos$!$&n de estas ar+ad"ras t$ende a pre#en$r as '$s"ra!$ones de or$%en t8r+$!o- pero no as( as !a"sadas por a e3pans$&n de s"eo6 De a( as d$'$!"tades )"e se presentan !"ando son $+pantadas so4re s"4s"eos !on poten!$a e3pans$#o entre +oderado 7 ato6 E desarroo de s$ste+as de p$sos e!on&+$!os !apa!es de re#ert$r e pro4e+a de a e3pans$&n 5a s$do desde s$e+pre "n o4=et$#o !o+2n de $n%en$eros estr"!t"raes 7 de
ne!esar$o a%re%ar e )"e !orresponde a a n$#ea!$&n de s"eo de +anera de %arant$*ar "n espesor "n$'or+e para os ner#$os 7 os 5"e!os6
CAPÍTULO III 5IPOTE%I% 1 $ARIABLE% 5ipótesis 6enerales Med$ante e "so de +8todos de d$se:os +e!an$!$stas- se o4t$enen se!!$ones estr"!t"raes de pa#$+entos 'e3$4es !on'$a4es- e'$!a!es 7 e!on&+$!os- en *onas de at"ra- s$ se d$spone de +ater$aes de !antera ade!"ados
5ipótesis Espec)*icas •
Los métodos mecanicistas flexibles confiables y eficaces
proporcionan secciones estructurales de pavimentos de altura.
METODOLO6ÍA Tipo de in'esti(ación E presente est"d$o es de t$po ap$!ado 7 Te!no&%$!o- p"esto )"e se pretende deter+$nar e +8todo de d$se:o de pa#$+entos )"e per+$ta o4tener se!!$ones estr"!t"raes !on'$a4ese'$!a!es 7 e!on&+$!as en *onas de at"ra- s$ se !ono!e as !ara!ter(st$!as 7 e !o+porta+$ento de os +ater$aes de as !anteras d$spon$4es6
,i'el de in'esti(ación La presente $n#est$%a!$&n es de n$#e !"as$ e3per$+enta- en e )"e se o4ser#a- +$de- a !ara!ter$*a!$&n 7 e !o+porta+$ento de os +ater$aes de !antera d$spon$4es- a ap$!ando rea!$ones pre esta4e!$das6
Dise7o de la in'esti(ación
Población 8 muestra a
Po4a!$&n6
La po4a!$&n de presente est"d$o est9 !on'or+ada por Pa#$+entos 'e3$4es so4re os ?// +6s6n6+6 4
M"estra6
Estar9 !onst$t"$do por Pa#$+entos 'e3$4es #(as ,"$a!a P"no- ,"$a!a P"!ar9- )"e se "4$!an en pro+ed$o de at$t"d de ?.@6// +6s6n6+6- para a presente $n#est$%a!$&n6
T9cnicas e instrumentos de recolección de datos Para a presente $n#est$%a!$&n- se see!!$on& as +9s ade!"adas t8!n$!as $nstr"+entos de re!oe!!$&n de datos 7 son os s$%"$entes> a
t8!n$!as>
C9!"o de de'or+a!$ones por ap$!a!$&n de !ar%as "t$$*ando so'tare de d$se:o
de pa#$+entos6 !
t8!n$!as de pro!esa+$ento 7 an9$s$s de datos>
Las t8!n$!as de pro!esa+$entos 7 an9$s$s de datos- )"e se ap$!ar9 para a presente $n#est$%a!$&n- ser9 de !9!"o 7 #er$'$!a!$&n de es'"er*os 7 de'or+a!$ones en as estr"!t"ras de pa#$+ento panteadas- !ote=ando !on os par9+etros esta4e!$dos en os re%a+entos de d$se:os de pa#$+entos #$%entes- !on a "t$$*a!$&n de so'tare para d$se:o de pa#$+entos6
CAPÍTULO I$ A%PECTO% ADMI,I%TRATI$O% Presupuesto PERSONAL:
1.
Asesor
S/. !!!.!!
".
#i$itador
S/. !!!.!!
.
%ersonal de Apoyo
S/. ""&!.!!
'''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''' ()(AL
S/. *"&!.!!
BIENES:
+.
aterial biblio$r-fico
S/. 1&&!.!!
&.
aterial de escritorio
S/. "!!.!!
Crono(rama
A) "!1'"!1 A2)S() 1. 3laboración del proyecto ". %resentación del proyecto . 0orrección y sustentación del proyecto
S3%(43563
)0(7563
8)943563
#4043563
3836)
RE!ERE,CIA% A'onso R$!o Rodr(%"e*- Rodo'o Tee* G"t$8rre*- Pa2 Garn$!a An%"as Pa#$+entos Fe3$4es Pro4e+9t$!a- Metodoo%(as de d$se:o 7 tenden!$as<- 0- M83$!o6 Fred7 Re7es L$*!ano D$se:o Ra!$ona de Pa#$+entos<- .//-Coo+4$a6 ,os8 C8spedes A4anto
UANG- Yan% 6 WPa#e+ent ana7s$s and des$%nW- Prent$!e a6 Un$ted States o' A+er$!a- 0?6 INSTITUTO NACIONAL DE VIAS- WG"(a +etodo&%$!a para e d$se:o de o4ras de re5a4$$ta!$&n de pa#$+entos as'9t$!os de !arreterasW- o%ot9 D6C6- +ar*o- .//.6 LILLI- F8$3 ,6 WC"rso so4re d$se:o ra!$ona de Pa#$+entosW6 Popa79n Sept$e+4re de 06 MEDINA- L"$s R6 7 otros6 W CALCULO DE LEYES DE FATIGA DE MECLAS ITUMINOSASW6 AEPO S6A6 Espa:a .//06 MEDINA- L"$s R6 7 otros6 WCOMPROACION ESTRUCTURAL DE LAS SECCIONES DE PAVIMENTO DE LA INSTRUCCIÓN DE CARRETERAS 160 7 16. I6C6W6 AEPO S6A6 Espa:a .///6 OLIVERA- Fernando 6 WEstr"!t"ra!$&n de as #(as terrestresW6 CECSA6 M83$!o 016 KSe%"nda Ed$!$&n6 SAOGAL- Fernando S6 WPa#$+entosW6 To+o I- Un$#ers$dad La Gran Coo+4$a6 o%ot9 0.6 SELL INTERNATIONAL PETROLEUM COMPANY LIMITED6 WS5e pa#e+ent
A,E:O% Ane;o -< Matri= de consistencia TITULO DE I,$E%TI6ACI/,> DISEZO ESTRUCTURAL DE PAVIMENTOS FLEXILES USANDO METODOS MECANICISTASEN ONAS DE ALTURA Título
DISEÑO ESTRUCTURAL DE PAVIMENTOS FLEXIBLES USANDO METODOS MECANICISTAS, EN ZONAS DE ALTURA
Planteamiento del problema
Objetivos
Hipótesis
Técnicas y Diseo
!onceptos centrales
General
General
General
Técnicas a Utilizar
'étodos de diseo mecanicistas#
Dete%mi"!% e' método de diseño de $!.ime"tos =&e $e%mit! o*te"e% seio"es est%&t&%!'es o"(i!*'es, e(i!es ) eo"mi!s e" 8o"!s de !'t&%!, si se o"oe '!s !%!te%0sti!s ) e' om$o%t!mie"to de 'os m!te%i!'es de '!s !"te%!s dis$o"i*'es#
Medi!"te e' &so de métodos de diseños me!"iist!s, se o*tie"e" seio"es est%&t&%!'es de $!.ime"tos ('e2i*'es o"(i!*'es, e(i!es ) eo"mios, e" 8o"!s de !'t&%!, si se dis$o"e de m!te%i!'es de !"te%! !de&!dos#
"# Para acopio de datos#
Específicos
Específicos
Específicas
@# A"!'i8!% 'os %es&'t!dos @# o*te"idos de seio"es est%&t&%!'es de $!.ime"tos ('e2i*'es e" 8o"!s de !'t&%! o" métodos me!"iist!s ) em$0%io me!"iist!s# #
@# Los métodos me!"iist!s $%o$o%io"!" seio"es est%&t&%!'es de $!.ime"tos ('e2i*'es o"(i!*'es ) e(i!es e" 8o"!s de !'t&%!# # L!s !%!te%0sti!s ) e' om$o%t!mie"to de 'os m!te%i!'es de !"te%! de 8o"!s e" !'t&%!, i"('&)e" e" '! o*te"i" de seio"es est%&t&%!'es eo"mi!s de $!.ime"tos ('e2i*'es# #
@# @# Em$%es!%i!'es, 5@>
# Ide"ti(i!% '! i"('& e"i! e" e' diseño est%&t&%!' de $!.ime"tos ('e2i*'es, de '!s !%!te%0sti!s ) om$o%t!mie"to de m!te%i!'es de !"te%! e2iste"tes e" 8o"!s de !'t&%!#
1U*i!i" de !"te%!s# 1Tom! de m&est%!s de !"te%!s# 1A(o%o .e?0&'!%# $#Para procesamiento de datos
1E"s!)os de '!*o%!to%io $!%! !%!te%i8!i" ) om$o%t!mie"to de m!te%i!' de !"te%!# 1Est&dio de t%+(io# %#Técnicas para el an&lisis e interpretación de datos
1Diseños de $!.ime"tos se-/" métodos me!"istios ) em$0%io me!"istios# 1E.!'&!i" $%es&$&est!' $o% ;m#
Es(&e%8os ) de(o%m!io"es e" e' $!.ime"to Mode'!mie"to e'+stio de '! !%$et! !s(+'ti! (ección estructural de pavimento fle)ible* confiable* efica+ y económico#
Sei" t0$i! de &" $!.ime"to
