APUNTES 1ER EXAMEN PARCIAL PAVIMENTOS INGENIERÍA DE PAVIMENTOS Es el arte de utilizar materiales que no entendemos completamente, en formas que no podemos utilizar con precisión, para que soporten cargas que no sabemos predecir, de tal forma que nadie sospeche de nuestra ignorancia. (Matthew Witczak). Mientras me paso largas horas actualizándome y tentando trasmitir mediante las diapositivas mi cortea experiencia, es que quisiera que la mayoría de ustedes aprecie que, lo único que hago, es reflejar mi profunda convicción personal de estar ayudando a hombres y mujeres jóvenes a convertirse en INGENIEROS ORIGINALES. ( Johnny Soria Medina)
PAVIMENTO OBJETIVOS GENERALES
Detectar los factores que se toman en cuenta en el diseño. (((La altura de terraplén depende de ESTUDIO HIDROLÓGICO para determinar el nivel de agua máximo, características del suelo, topografía, etc.))) ((((Los factores que nos dicen que el material es grueso o fino es TAMIZ N4, Índice de plasticidad, Limites de Atterberg, Porcentaje que pasa del tamiz N200, porcentaje mayor de 35% al tamiz N200 son materiales finos)) Para mejorar el valor de nuestro CBR debemos aumentar nuestra densidad que lo logramos: Con una óptima compactación, tener una humedad optima, mejorando su capacidad portante. No es bueno trabajar por un A7 por la expansibilidad, capilaridad, aumento de humedad, asentamiento, plasticidad, etc.
Diferentes métodos de diseño de pavimentos Ventajas y desventajas Análisis económico Mantenimiento de Pavimentos
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Conocer la ley de cargas Realizar el aforo Calcular la tasa de crecimiento (((en función a los años de la carretera, tasa de crecimiento de población, turismo, producción, desarrollo de la zona, agropecuaria, ganadera, etc.)) Calcular el factor camión Conocer el factor equivalente de carga Calcular ejes equivalentes (transito) Conocer las características de los materiales (((granulometría, limites, Proctor,CBR, humedad optima, desgaste, etc.))))
Conocer los coeficientes de la Sub-rasante.(((Coeficiente está en base a un CBR))) Conocer la confiabilidad (((valor determinado por la AASHTO))) Conocer la serviciabilidad (((es una estadística de los americanos que obtienen realizando consultas a los USUARIOS haciendo encuestas SERVICIABILIDAD=CONFORT))) Diseño de pavimentos flexibles y rígidos Análisis económico
ESTUDIOS PRELIMINARES
Determinar las variables de entrada Caracterización del tránsito ((para caracterizar el transito usamos tasa de crecimiento, Propiedades mecánicas de los materiales Propiedades mecánicas del suelo de fundación Condiciones climáticas (((obtener datos hidrológicos, SENAMI))) Condiciones de drenaje Niveles de Serviciabilidad y confiabilidad Estudios topográficos; Determinamos: Definición del Perfil longitudinal (alineamiento vertical, Secciones transversales. Definición del Perfil horizontal del terreno (planta). Ubicación de los BM’s Estudio de Trafico; Determinamos: Transito Promedio Diario Transito Promedio Diario Anual Factor Camión Factor equivalente de carga Numero de ejes equivalentes (ESALs= número de peso que va a pasar por nuestra carretera según el tipo de vehículos que pase, eje patrón=8.2toneladas )
Estudio de Suelos; Determinamos: Clasificación del suelo natural Ubicación de bancos de préstamo (((según características del material, economía, volumen de explotación))) Clasificación de suelos (((límites de atterberg)) Ensayos de Proctor ((densidad máxima y humedad optima)) Determinación CBR ((para determinar los coeficientes))) Determinación del módulo K de la sub-rasante ((Coeficiente de balasto)) Determinación del Mr ((modulo resistente))
Estudio Hidrológico Estudio de la cuenca ((para diseñar las obras de arte))) Datos pluviométricos Diseño de alcantarillas Diseño de puentes
PAVIMENTO Es la base horizontal o capas, constituida por uno o más materiales que se colocan sobre la sub-rasante. Cuál es el fin de colocar capas sobre el terreno natural??
Aumentar la resistencia Servir a la circulación Superficie de rodamiento uniforme Resistente a la acción del tránsito (((mayor resistencia al desgaste, rozamiento, CBR)) Resistencia al intemperismo (((lluvia, humedad y condiciones climatológicas. protección al terraplén, capa base, ver los aspectos constructivos taludes puede ser que mi terraplén sea más estable con un talud 1:3 evitando la filtración del agua al terraplén))))
Pavimento: Estructura formada por un conjunto de capas. A que está destinada??
Resistir las cargas (de transito) Distribución de las cargas a la capa de fundación. Los esfuerzos verticales. Resistir los esfuerzos horizontales, haciendo más durable la superficie. ((((Un auto frena, el tema de desgaste, caras trituradas o fracturadas en capa base y sub base))) Mejorar las condiciones de rodamiento comodidad y seguridad
((((((Subrasante mejorada su objetivo es: mejorar la capacidad portante, aumentar la vida útil de la carretera, soportar el paquete estructural, para reducir el paquete estructural. Para hablar de sub-rasante hablamos de 2 módulos: Modulo de Balasto y Modulo resistente.)))))
TIPOS DE PAVIMENTOS
Los pavimentos se dividen en:
PAVIMENTOS RÍGIDOS
Debido a la rigidez de la losa de hormigón, se produce una buena distribución de cargas. Se producen tensiones muy bajas en la capa sub-rasante. (((PORQUE EL HORMIGÓN ABSORBE TODAS LAS TENSIONES))) Debido a la rigidez y al alto módulo de elasticidad del hormigón.
((((En la ciudad el tráfico puede ser alto pero las cargas que se producen son pequeñas debido al peso de los vehículos que transitan
Los pavimentos rígidos, basan su capacidad portante en la losa de hormigón. (((en las radiales ponemos sub base debido al tráfico que pasa por esta zona y además se aumenta la altura de la losa)))) No así en la capa Sub-rasante
Pavimentos rígidos se dividen en:
Hormigón simple con juntas (((((calles))) Hormigón armado con juntas (((((donde hay peaje debido al frenado, parqueo de los vehículos y camiones))) Hormigón armado con refuerzo continuo (((( toda la carretera tiene armadura)))
(((((En las juntas longitudinales acero corrugado y juntas transversales acero liso. Pasadores de carga en junta longitudinal separación 80cm y en junta transversal cada 45 o 60 cm. Junta longitudinal se llaman pasadores de cargas. Junta transversal se llaman Barras pasa juntas. La separación entre las juntas varía según diseño, cargas de tráfico y temperatura)))
PAVIMENTOS FLEXIBLES
Se caracterizan por ser sistema multicapas. Capas de mejor calidad próxima a la superficie donde las tensiones son mayores (((se refieren a la capa base y Sub-base))) La capa superior es de concreto asfaltico Un pavimento flexible, trabaja distribuyendo la carga hasta que llegue a un nivel aceptable para la capa sub-rasante. Concreto asfaltico Capa base bien graduada Capa sub-base Terraplén
PARTES DEL PAVIMENTOS RÍGIDO
PARTES DEL PAVIMENTOS FLEXIBLE
PROCESO DEL DISEÑO
Dimensionamiento, es el cálculo del paquete estructural (REFUERZO=PAVIMENTO). Calculo del número estructural “SN” para pavimentos flexibles. Numero estructural representa la capacidad de un paquete estructural de soportar las solicitaciones de tránsito. Tiene unidades de longitud y se representa en milímetros o pulgadas.
Como sabemos las solicitaciones de tránsito. ((Referido a cantidad de vehículos o las cargas que tienen acción sobre el pavimento.
Definiendo el número de ejes equivalentes de 18000 libras, 8.2 toneladas, 80 KN o 18 KIPS, que pueda soportar una configuración particular de cualquiera de los 2 tipos de pavimentos. (((ejes equivalentes= ESALs))) El procedimiento se basa en: Determinar el número estructural necesario para soportar el trafico previsto (((aforo, trafico futuro, determinamos mediante tasa de desarrollo, periodo de diseño y tráfico, información que recaudamos mediante la gobernación para realizar los cálculos.))) Determinar el número estructural efectivo del paquete estructural existente. La diferencia define el esfuerzo expresado como SN (número estructural)) Niveles de serviciabilidad inicial y final ΔPSI f (IRI). Estos valores los determina el proyectista (0 y 5) Definir la confiabilidad “R%” Definir la desviación estándar total del diseño “So”. Factor de transferencia de Carga “J” (((para pavimento rígido)) Módulo de rotura del Ho “Mr” Módulo de elasticidad del hormigón “Ec” Módulo de reacción de la sub-rasante “k” (((coeficiente de balasto, pavimento rígido))) Coeficiente de drenaje “Cd”
TENSIONES EN LOS PAVIMENTOS Los materiales que constituyen los pavimentos son sometidos a cargas dinámicas. Son transmitidas por el tráfico vehicular. Estas cargas inducen en la estructura 2 tipos de deformaciones:
PLÁSTICAS, también conocidas como permanentes, son acumulativas. (((ahuellamiento, donde hay materiales plásticos en EL TERRAPLÉN))) RESILIENTES, conocidas como elásticas, se recuperan. ((( las que van y vuelven ))) Cuando las capas del pavimento son muy rígidas (carpetas, capa base), provocan fallas por fatiga. ((piel de cocodrilo))
Los pavimentos llegan a las fallas debido al grado de deformación que han sufrido. Se disminuye la calidad de servicio a niveles de rechazo. ((( Se valora con el índice de SERVICIABILIDAD))) Hay que poner mayor énfasis a los tipos de deformación permanente. (((( En función a las tensiones plásticas))) referidas a la formación de huellas. ((((Fatiga del paquete huellas capa base para abajo, fatiga de la carpeta es piel de cocodrilo)))
QUE FACTORES QUE DETERMINAN LA DEFORMACIÓN PERMANENTE??
Numero de aplicaciones de carga Tipos y contenidos de asfalto (((exudación= exceso de asfalto o brote del asfalto en huellas ))) Tipos y contenido de modificadores Características de las partículas Peso específico (((función a la densidad))) Contenido de agua Temperatura (((evitar fisuras para evitar otros problemas como la filtración del agua))) Una carga simple no genera grieta en el pavimento (( miles de autos tienen menor daño que 100 camiones))) Las repeticiones de carga pueden inducir microgrietas (((nos la da el trafico ))) Las microgrietas acumuladas con la repetición de cargas pueden generar macrogrietas. (((para evitar las macrogrietas debemos realizar un mantenimiento y curar las microgrietas a tiempo))) FATIGA ((todo esto es llamado fatiga, se da cuando aparece la piel de cocodrilo en la carpeta, y ahuellamiento en todo el paquete; piel de cocodrilo solo por exceso de carga solo en la carpeta )))
EL VEHÍCULO TIPOS DE VEHÍCULO
Memos daño al pavimento Automóvil Vagonetas y jeep Camioneta 2 toneladas Minibuses 7 a 15 asientos Microbuses de 2 ejes 16 a 21 asientos Buses medianos de 2 ejes 22 a 35 asientos Buses grandes de 3 ejes 36 o más asientos Camiones medianos 2 ejes hasta 10 toneladas Camiones grandes de 2 ejes Camiones grandes de 3 ejes Camiones Semirremolque Camiones con remolque Otros vehículos ((moto y tractor))
CARGAS Ley de cargas de Bolivia N441 de 25 de Noviembre del 2013 Tiene por objeto establecer pesos y dimensiones vehiculares máximas permitidas para la circulación Tiene por finalidad la preservación y conservación del a RVF Carga por eje: carga cuyo peso actúa sobre el eje de un vehículo
Eje simple: un solo apoyo del chasis
7 toneladas 1RS (1 rueda simple) 11 toneladas 1RD (1 rueda doble)
Eje tipo TÁNDEM: ejes formados por un sistema de 2 ejes iguales (1.2 y 2.4)
10 toneladas 2 RS 14 toneladas 1RD 1RS
18 toneladas 2RD
Eje tipo TRIDEM: ejes formados por un sistema de 3 ejes (mínima 1.2 o máxima 2.4) entre ejes consecutivos. ((Cañeros)
17 toneladas 3RS
25
TRAFICO
toneladas 3RD
El objetivo del estudio del tráfico, es la cuantificación de todas las características operativas del flujo vehicular. Sirve para: Determinar el TPDA ACTUAL FUTURO El TPDA se define como el volumen total de vehículos que pasan por un punto o sección de una carretera en un determinado periodo de tiempo El TPDA total en el periodo del diseño, es determinante para la clasificación funcional y categoría de la carretera. Los volúmenes de transito son expresados en el TPDA y cuantifica e identifica los componentes del diseño geométrico. El TPDA también sirve para cuantificar los beneficios que perciben los usuarios de la carretera. Proviene de la palabra traffico en italiano. Es el desplazamiento de medios de transportes, seres humanos u objetos por algún tipo de camino o vía. El tráfico puede representar un índice de control.
TRAFICO VEHICULAR Circulación de vehículos por las calles, caminos, etc. El tráfico se relaciona con la congestión vehicular, mucho flujo vehicular en una zona de la ciudad. El tráfico vehicular es un fenómeno causado por el flujo de vehículos en una vía, calle, etc. El tráfico vehicular puede ir variando su caudal y su intensidad, en función a horas pico. Tránsito, cuando un vehículo o persona anda por las calles. El congestionamiento es un problema de tránsito. La carga de los vehículos es transmitida al pavimento mediante las ruedas.
CARGA EQUIVALENTE La carga de los vehículos es transmitida al pavimento mediante las ruedas. Mediante ejes para una mejor distribución (superficie mayor) El tráfico y el estudio de suelo son uno de los parámetros más importantes para el diseño de pavimentos. Para la obtención del tráfico es necesario determinar el número de repeticiones de cada tipo de eje durante el periodo de diseño. El tráfico es medido en el campo a través del AFORO. Se debe tener una apropiada valoración del tránsito actual y futuro.
Desde el punto de vista estructural, la estimación del tránsito requiere conocer el número de ejes por carril (ESALs) Distribución en diferentes tipos de carga, para la actualidad y futuro. El deterioro del pavimento no ocurre con la aplicación de una sola carga. Es por la aplicación repetida de la carga. Acumulando efectos hasta producir la falla en la estructura. Los materiales de comportamiento elástico, CONCRETO ASFALTICO. Suelen fallar por fatiga, PIEL DE COCODRILO. (Falla por fatiga del concreto asfaltico solo se da en la carpeta asfáltica no en las demás capas) MATERIALES GRANULARES Y SUB-RASANTES Acumulan con el tiempo deformaciones permanentes.
Ahuellamiento (por fallas en sub base, base o terraplén)
ANÁLISIS DE TRANSITO Las cargas de los vehículos son trasmitidas al pavimento mediante apoyos (ruedas). Con el fin de reducir las tensiones y deformaciones que se producen al interior de la superestructura. El tráfico, es uno de los parámetros más importantes para el diseño de pavimentos. COMO SE OBTIENE ESE DATO?= determinando el número de repeticiones de cada tipo de eje durante el periodo de diseño o transito existente. Este dato se obtiene a partir de un tráfico inicial medido en el campo a través del AFORO. El número y composición de los ejes se determina a partir de la siguiente información:
Periodo de diseño (N años) Distribución de ejes solicitantes ( se da mediante las llantas de los vehículos que están transitando)
FACTOR EQUIVALENTE DE CARGA TRANSITO PROMEDIO DIARIO ANUAL representa el promedio aritmético para los volúmenes diarios de transito aforados durante un año. (((Falta fórmulas para cálculo))) LEF, expresa la relación entre la perdida de serviciabilidad causada por una carga dad y la producida por el eje estándar.
El cálculo de los factores de equivalencia de carga por vehículo, se obtiene sumando los FE de un mismo tipo de vehículo. Representa el efecto destructivo de ese vehículo expresado en un número equivalente de repeticiones de ejes simple estándar de 8,2 toneladas. ANÁLISIS DE TRANSITO Necesitamos
Sentido del trafico Número de carriles por sentido de tráfico (( nos da la entidad)) Porcentaje de transito por el carril más solicitado Índice de serviciabilidad Factor de crecimiento
FACTOR DE CRECIMIENTO
𝐹𝐶 =
[(1+𝑟 )𝑛−1] 𝑟
FC= Factor de crecimiento
r= tasa de crecimiento anual n= Periodo de diseño
(((Usamos a criterio según la zona, podemos utilizar datos del INE o algún otro proporcionado por la identidad))) O POR TABLA DE LA AASHTO ÍNDICE DE SERVICIABILIDAD Se define índice de serviciabilidad como la condición necesaria de un pavimento para proveer a los usuarios un manejo seguro y confortable en un determinado momento. Inicialmente esta condición se cuantifico a través de la opinión de los conductores, respuestas que se tabularon en la escala de 5 a 1. Índice de serviciabilidad (PSI) Calificación 5-4 Muy buena 4-3 Buena 3-2 Regular 2-1 Mala 1-0 Muy mala
Antes de diseñar el pavimento se deben elegir los índices de servicio inicial y final. El índice de servicio inicial Po depende del diseño y de la calidad de la construcción. En los pavimentos flexibles estudiado por la AASHTO, el pavimento nuevo alcanzo un valor medio de Po=4.2 ((siempre debemos dejar un margen por seguridad porque no sabemos la calidad de construcción con la que se realizara para adoptar la serviciabilidad inicial)) El índice de servicio final Pt representa al índice más bajo capaz de ser tolerado por el pavimento, antes de que sea imprescindible su rehabilitación mediante un refuerzo o una reconstrucción.
El valor asumido depende de la importancia de la carretera y del criterio del proyectista, se sugiere para carreteras de mayor tránsito un valor de Pt≥2,5 y para carreteras de menor transito Pt=2,0 ((((Imprimación es una capa de adherencia para que haya una buena adherencia entre la base y el asfalto Cura: curado medio, curado rápido y curado lento RÁPIDO RC=GASOLINA 1-2hrs para trabajo MEDIO=MC=KEROSENE 24hrs para trabajar LENTO= ACEITE curado para que el diluido quede solo con asfalto y la imprimación solo tenga asfalto teniendo una adherencia con la capa base y así también con el tratamiento que se realizara o la carpeta.
𝑡𝑎𝑠𝑎 =
𝑐𝑎𝑛𝑡 𝑑𝑒 𝑚𝑎𝑡𝑒𝑟𝑖𝑎𝑙 𝑀𝐶 𝑚2
= 0.9 − 1.3
𝑙𝑡 𝑚2
para el riego
necesitamos también tener una temperatura correcta para la penetración requerida (80grado), la velocidad de riego, que el riego vaya recto DILUIDOS MC imp=55%asf -45%ker Mc-30/70 TS,D,T, MC-800 80%asf-20%kero))))) El valor asumido depende de la importancia de la carretera y del criterio del proyectista, se sugiere para carreteras de mayor tránsito un valor de Pt≥2,5 y para carreteras de menor transito Pt=2,0 𝛥𝑃𝑆𝐼 = 𝑃𝑜 − 𝑃𝑡
DISTRIBUCION DIRECCIONAL Se considera una distribución del 50% del tránsito para cada dirección. (((50% porque Se considera que los camiones van por el carril derecho porque van a una velocidad menor que un automóvil entonces se considera el 80% en el carril derecho y 20% en el izquierdo. No. Carriles en cada dirección
1 2 3 4 o mas
Porcentaje de ejes simples equivalentes de 18kips en el carril de diseño (Fc) 100 80-100 60-80 50-75
COMPOSICION DE LOS EJES Se determina a partir de la siguiente información:
Periodo de diseño TPDA Distribución de ejes solicitantes Tasa de crecimiento Sentido y número de carriles Porcentaje del carril más solicitado Índice de serviciabilidad Factor equivalente de carga
EL CLIMA La metodología del diseño estructural del pavimento considera 5 aspectos fundamentales.
El trafico
Características del suelo de la Sub-rasante (((limites, cbr, Proctor, capacidad portante))) Capas del pavimento ((en función del tipo de pavimento sub base o base, subrasante mejorada o mejoramiento de una de las anteriores capas)) Calidad del proceso constructivo (((
CLIMA
Variación constante de temperaturas El agua Existe un cambio en las propiedad mecánica de los suelos (((compactación permeabilidad y densidad los más importantes))
La calidad estructural de los pavimentos posee una alta sensibilidad a las variaciones de las condiciones hídricas de los materiales. (((Capacidad de absorción, permeabilidad, Cuando se dan estas variaciones? INFILTRACION = por perdida de finos ASCENSIÓN CAPILAR= muchos espacios vacíos tienen los materiales finos porque en un m3 de arena hay más espacios vacíos que en un m3 de piedra. El material fino tiene mayor ascenso capilar o altura de capilaridad. Por eso en las paredes por el ladrillo sube porque es hecho de barro.
EL AGUA EN EL PAVIMENTO
Agua interna = con la que compactamos Agua superficial= del ambiente Drenaje
El incremento de presión en los poros reduce la fricción interna y resistencia al corte. (((Porque si los poros están con agua no existe contacto entre el material entonces no existe fricción y como no existe esta fricción la resistencia al corte va a ser mínima))) Generación de movimientos diferenciales en los suelos expansivos Afecta la seguridad a los usuarios en instantes de lluvia.
Salpicaduras Hidroplaneo Neumáticos contacto Agua Película de agua Disminuye la adherencia
DRENAJE
Obras que direccionan el agua Dan salida al agua que llega al pavimento Evitan daños estructurales Del drenaje dependerá la VIDA ÚTIL DE LAS CARRETERAS
La evaporación apresurada en el hormigón, atrasa el proceso de hidratación. La pérdida de agua provoca retracción en el hormigón generando tensiones de tracción.
Si las tensiones se desarrollan antes de que el hormigón adquiera su resistencia, se producen fisuras. Todas las superficies deben ser protegidas contra la evaporación. (((Usamos anti sol)))) Cuando la temperatura es baja, la hidratación progresa lentamente. A temperatura menor a los 4C, el aumento de resistencia a edad temprana, es baja.
EJERCICIO PRÁCTICO 1. COMPOSICIÓN DE LOS EJES Se determina a partir de la siguiente información periodo
Periodo de diseño TPDA (Conteo de Trafico) Distribución de ejes solicitantes Tasa de crecimiento Sentido y número de carriles Factor equivalente de carga Factor camión
2. TRAFICO CONTEO DE TRÁFICO N TIPO DE VHICULO 1 2 3 4 5 6 7 8 9
NUMERO VEH./DIA FEB/2015 AUTOS, VAGONETAS, CAMIONETAS 7150 BUS MEDIANO menor a 36 pasajeros 100 Bus grande mayor a 36 pasajeros 271 Camión mediano 348 Camión grande 226 Camión grande 299 Camión semi remolque 583 Camión con remolque 149 otros 254 SUMA 9377
TASA DE CRECIMIENTO TC=[(1+r)n-1)]/r TASA DE CRECIMIENTO
PERIODO DISEÑO (ANHOS) 10 10 10 10 10
TASA % 0.07 0.07 0.07 0.07 0.07
TC=[(1+r)n-1)]/r 13.82 13.82 13.82 13.82 13.82
10 10 10 10 10
0.07 0.07 0.07 0.07 0.07
13.82 13.82 13.82 13.82 13.82
Para el trabaja periodo de diseño 20anhos tasa del 5% TRANSITO DE DISEÑO N TIPO DE VHICULO
1 2 3 4 5 6 7 8 9
AUTOS, VAGONETAS, CAMIONETAS BUS MEDIANO menor a 36 pasajeros Bus grande mayor a 36 pasajeros Camión mediano Camión grande Camión grande Camión semi remolque Camión con remolque Otros
NUMERO VEH./DIA FEB/2015 7150
TC=[(1+r)n1)]/r
DIAS ANHO
TRANSITO DE DISEÑO (NV/D*TC)
13.82
365
36066.745
100
13.82
365
504.430
271
13.82
365
1367.005
348 226 299 583 149 254
13.82 13.82 13.82 13.82 13.82 13.82
365 365 365 365 365 365
1755.416 1140.012 1508.246 2940.827 751.601 1266.119
FACTOR EQUIVALENTE DE CARGA EJERCICIO Y ANÁLISIS DE TRAFICO EQUIVALENTE PARA UNA ESTACION DE CONTEO SN=4.00, PT=2.5 N TIPO DE VEHÍCULO NUMERO TIPO PESO (TN) VEH./DIA FEB/2014 DELANT SIMPLE TANDEM TRIDEM TOTAL ERO 1 AUTOS, VAGONETAS, 7150 1 2 0 0 3 CAMIONETAS 2 BUS MEDIANO menor a 100 1RS-1RD 7 11 0 0 18 36 pasajeros 3 Bus grande mayor a 36 271 1RS-2RD 7 0 18 0 25 pasajeros 4 Camión mediano 348 1RS-1RD 7 11 0 0 18 5 Camión grande 226 1RS-2RD 7 0 18 0 25 6 Camión grande 299 1RS-3RD 7 0 0 25 32 7 Camión semi remolque 583 1RS-1RD7 11 0 25 43 3RD 8 Camión con remolque 149 1RS-1RD7 22 18 0 45 1RD-2RD 9 Otros 254 1 0 0 0 1 SUMA 9377
USANDO TABLA 4PF, 5PF Y 6PF EJERCICIO Y ANÁLISIS DE TRAFICO EQUIVALENTE PARA UNA ESTACION DE CONTEO SN=4.00, PT=2.5 N TIPO DE VEHÍCULO NUMERO TIPO PESO (TN) VEH./DIA FEB/2014 DELANT SIMPLE TANDEM TRIDEM TOTAL ERO 1 AUTOS, VAGONETAS, 7150 0.0004 0.003 3 CAMIONETAS 2 BUS MEDIANO menor a 100 1RS-1RD 0.388 2.09 18 36 pasajeros 3 Bus grande mayor a 36 271 1RS-2RD 0.388 1.38 25 pasajeros 4 Camión mediano 348 1RS-1RD 0.388 2.09 18 5 Camión grande 226 1RS-2RD 0.388 1.38 25 6 Camión grande 299 1RS-3RD 0.388 1.25 32 7 Camión semi remolque 583 1RS-1RD0.388 2.09 1.25 43 3RD 8 Camión con remolque 149 1RS-1RD0.388 34 1.38 45 1RD-2RD 9 Otros 254 0.0004 1 SUMA 9377
FACTOR CAMION EJERCICIO Y ANÁLISIS DE TRAFICO EQUIVALENTE PARA UNA ESTACION DE CONTEO SN=4.00, PT=2.5 N TIPO DE NUMERO TIPO PESO (TN) VEHÍCULO VEH./DIA FEB/2014 1
AUTOS, VAGONETAS, CAMIONETAS 2 BUS MEDIANO menor a 36 pasajeros 3 Bus grande mayor a 36 pasajeros 4 Camión mediano 5 Camión grande 6 Camión grande 7 Camión semi remolque 8 Camión con remolque 9 Otros SUMA
7150
SIMPLE TAND EM
0.0004
0.003
3
2.09
18
100
1RS-1RD
0.388
271
1RS-2RD
0.388
348 226 299 583
1RS-1RD 1RS-2RD 1RS-3RD 1RS-1RD3RD 1RS-1RD1RD-2RD
0.388 0.388 0.388 0.388
2.09
0.388
34
149 254 9377
DELANT ERO
0.0004
TRIDE M
1.38
25
1.38 1.25 1.25
2.09 1.38
TOTA L
18 25 32 43 45 1
FACTO R CAMIO N SUMAT ORIA
SUMATORIA DE LOS FACTORES CAMION ESALS EJERCICIO Y ANÁLISIS DE TRAFICO EQUIVALENTE PARA UNA ESTACION DE CONTEO FACTOR SN=4.00, PT=2.5 CAMION N TIPO DE NUMERO TIPO PESO (TN) VEHÍCULO VEH./DIA FEB/2014 DELANTERO SIMPLE TANDEM TRIDEM TOTAL 1
2
3
4 5 6 7
8
AUTOS, VAGONETAS, CAMIONETAS BUS MEDIANO menor a 36 pasajeros Bus grande mayor a 36 pasajeros Camión mediano Camión grande Camión grande Camión semi remolque
7150
Camión con remolque
149
9 Otros SUMA
0.0004
0.003
3
122627
2.09
18
1249978
25
2416865
18
4349921
25
2015541
1.25
32
2470507
1.25
43
10963403
45
4470523
1
506 28059870.58
100
1RS1RD
0.388
271
1RS2RD
0.388
348
1RS1RD 1RS2RD 1RS3RD 1RS1RD3RD 1RS1RD1RD2RD
0.388
226 299 583
254 9377
1.38
2.09
0.388
1.38
0.388 0.388
2.09
0.388
34
0.0004
MULTIPLICACION DE TRANSITO CON FACTOR CAMION
1.38
DEFINICIÓN DE SUELO Es la capa más superficial de la corteza terrestre, que resulta de la descomposición de las rocas, por los cambios bruscos de temperatura, por la acción del agua, del viento y de los seres vivos. Con el paso del tiempo todos estos materiales se van estratificando (capas) y terminan por formar lo que llamamos SUELO. El suelo es un agregado de minerales no consolidados y de partículas orgánicas producidas por la acción combinada del viento, el agua y los procesos de desintegración orgánica. Suelo, es la parte de la corteza terrestre que contiene agua y elementos nutritivos que los seres vivos utilizan. Los suelos, abarcan la cubierta superficial de la mayoría de la superficie de la Tierra. La formación del suelo comprende una serie de procesos que transforman el material original (ROCA) En una primera etapa predomina la meteorización, conjunto de procesos externos que provocan la alteración y disgregación de las rocas en contacto con la atmosfera (intemperismo). Los suelos cambian mucho de un lugar a otro. Los suelos están determinados por el tipo de material geológico del que se origina. Por la cubierta vegetal. Por la cantidad de tiempo en que ha actuado la meteorizado. Por la topografía Por los cambios artificiales resultantes de las actividades humanas. ((Deforestación aumentando el intemperismo))) Las variaciones del suelo en la naturaleza son graduales, excepto las derivadas de desastres naturales. COMPONENTES DEL SUELO 5 componentes
Rocas (minerales)-45% Auga-25% Aire-25% Hojas-25% Componente biológico
CARACTERÍSTICAS DE LOS SUELOS Los suelos se diferencian por sus propiedades físicas, químicas y biológicas. Textura, determinada por la proporción de partículas minerales de diverso tamaño.
Estructura, es la forma en que las partículas se juntan para formar el suelo. Densidad, se refiere a la cantidad de masa por unidad de volumen del suelo. Temperatura, influye en la distribución de la vegetación. Color, dependen de los componentes y varia con la cantidad de humedad. Químicas son aquellas que permiten reconocer ciertas cualidades del suelo donde se provocan cambios químicos o reacciones que alteran su composición.
Materia orgánica PH Fertilidad Acidez-alcalinidad.
BIOLÓGICAS, son aquellas que están asociadas a la materia orgánica y formas de vida animal. : Microorganismos, lombrices, insectos bacterias. PERFIL DEL SUELO El proceso de formación del suelo terina por estructurar a los materiales en estratos o capas.
Horizontes Conjunto de horizontes Perfil de suelo
Perfil del suelo o o o o o o
Roca madre Grava arena gruesa Arena Arena fina Limo Arcilla
CLASIFICACIÓN Que significa clasificar? Significa agrupar en grupos o sub-grupos. Presenten comportamiento semejante Variedad de suelo: 2 sistemas de clasificación AASHTO: americana association of state highway and transportation officials= asociación americana de oficiales de carreteras estatales y transporte ÍNDICE DE GRUPO: dan a conocer la calidad del suelo (paréntesis)
La clasificación de un suelo en un determinado grupo se basa en su límite líquido, grado de plasticidad y % de material que pasa el tamiz N200.
IG en suelos granulares 0 a 4. IG en suelo liosos 8 a 12 IG en suelos arcilloso 16 a 20. 𝐼𝐺 = (𝐹200 − 35)[0.2 + 0.005(𝐿𝐿 − 40)] + 0.01 (𝐹200 − 15)(𝐼𝑃 − 10) F= porcentaje que pasa el tamiz n 200 LL= limite liquido IP= Índice de plasticidad
USCS: Unified soil classification system= sistema unificado de clasificación de suelos Este sistema de clasificación permite conocer las características del suelo, mediante la plasticidad, limite líquido y la gráfica de plasticidad de las muestras analizadas. Este sistema es más usual par a la ingeniería geotécnica, clasifica las muestras mediante abreviaciones del método y le asigna un nombre con respecto a sus otras características. El USCS divide a los suelos en 4 grupos: Suelos de grano grueso: tipo grava y arena con menos del 50% pasando el Tamiz N200 (G=GRAVEL) Y (S=ARENA) Suelos de grano fino: son aquellos que tienen el 50% o más pasando el Tamiz N200 (M=LIMO ) y (C=arcilla inorgánica) Suelos orgánicos: son limos y arcillas que contienen materia orgánica importante (O=Organic) Turbas: El símbolo Pt se usa para turbas, lodos y otros suelos altamente orgánicos (Pt=Peat) Gravas y suelos gravosos: GW, GC, GP y GM. ARENAS O SUELOS ARENOSOS: SW, SC, SP Y SM SUELO LIMOSO Y ARCILLOSO: ML, CL,MH, CH Las siglas representan :
G: GRAVA O SUELO GRAVOSO S: ARENA O SUELO ARENOSO W: BIEN GRADUACIO C: ARCILLA INORGANICA P: MAL GRADUADO M : LIMO INORGANICO O ARENA MUY FINA
Ejemplo: SM, significa suelos arenosos con cierto contenido de Limo. En el segundo grupo se encuentran los materiales finos, limos o arcillosos de baja o alta compresibilidad, y son designados de la siguiente manera: Suelos de baja o mediana compresibilidad: ML, CL y OL Suelos de alta compresibilidad: MH, CH y OH. La compresibilidad depende de espacios vacíos
M= limo inorgánico o arena muy fina C= arcilla O= limos, arcillas y mezclas limo arcillosas con alto contenido de materia orgánica L= baja o mediana compresibilidad H= alta compresibilidad
La compresibilidad de cualquier materia (solido liquido o gaseosos ) en un intervalo de presión dado y a una temperatura fija se define como el cambio de volumen por unidad de volumen inicial causado por una variación de presión.
FAA: Federal Aviation Administration Faa: es una agencia del departamento de transporte de EEUU que tiene por objetivo regular y supervisar todos los aspectos de la aviación civil. El 21/05/1928 el senador Mike Monroney presenta proyecto de ley para crear un servicio independiente de 23/08/1958. Funciones que realiza:
Regulación de EEUU de transporte espacial comercial. Regulación de las instalaciones de navegación y de inspección de vuelo. Fomento y desarrollo de la aeronáutica civil, incluidas las nuevas tecnología de la aviación.\ Concesión, suspencion o revocación de los certificados pilotos. La regulación de la aviación civil para promover la seguridad. Desarrollo y explotación de un sistema de control de tráfico aéreo y la navegación, tanto para las aeronaves civiles y militares. Investigación y desarrollo del sistema nacional del espacio aéreo y la aeronáutica civil Desarrollar y levar a cabo programas de control de ruido de las aeronaves y otros efectos ambientales de la aviación civil.
ENSAYOS DE SUELOS El manual de ensayos de suelos de la ABC, lo caracteriza en 8 grandes grupos:
1er GRUPO: métodos de descripción e investigación de suelos ASTM D 2488 = Descripción e identificación de suelos (procedimiento visual y manual) ASTM D 420 o AASHTO T 86= investigación de suelos y rocas para propósitos de ingeniería
2do GRUPO: procedimientos para la preparación, toma y transporte de muestras. ASTM D 4220 Conservación y transporte de muestras de suelo. AASHTO T 248 Procedimientos para la preparación de muestras de suelo. ASTM D 421 o AASHTO T 87 Preparación en seco de muestras de suelo para análisis granulométrico.
3er GRUPO: Ensayos de caracterización de suelos. ASTM D 4216 Determinación del contenido de humedad del suelo. ASTM D 422 o AASHTO T 88 Análisis granulométrico por tamizado ASTM D 4318 o AASHTO T 89 Determinación del límite liquido de los suelos.
4to GRUPO: Ensayos de resistencia de deformalidad de los suelos. ASTM D 698 o AASHTO T 99 Relaciones de pesos unitarios-humedad de los suelos. Método estándar ASTM D 1883 o AASHTO T 193 Determinación de la relación del soporte del suelo. CBR
5to GRUPO: Ensayos de verificación y monitoreo en campo (IN SITU) ASTM D 1556 o AASHTO T 191 Verificación del peso unitario. (Método del cono de la arena) AASHTO T 217 Determinación de la humedad en suelos (Speedy-Carburo de calcio)
6to GRUPO: Estabilización de suelos con mezclas de suelo- cal. AASHTO T 220 Resistencia de mezclas de suelo-cal. ASTM D 3155G preparación en laboratorio de mezclas suelo-cal empleando una mezcladora mecánica.
7mo GRUPO: Estabilización de suelos con mezclas de suelo- cemento. ASTM T 1633 Resistencia a la compresión de cilindros preparados del suelo cemento. ASTM D 2901 contenido de cemento en mezclas frescas de suelo-cemento.
8avo GRUPO: Otros métodos de estabilización de suelos. Suelo-Emulsión. Suelo-Geomalla ENSAYO DE CARGA ESTÁTICA REPETIDA (AASHTO T 222) RELACIÓN ESFUERZO / DEFORMACIÓN
Este ensayo se realiza en:
Sub rasantes Capas de pavimento flexible Suelos, en estado natural Suelos, compactados
Proporciona información para evaluación de pavimentos rígidos. Deflexión: Es el descenso vertical de una superficie debido a la aplicación de una carga. Deflexión residual: Diferencia entre el nivel original de una superficie y su posición final a consecuencia de la aplicación y retira de una carga. Deflexión elástica: Recuperación de la deformación vertical que tiene lugar cuando la carga se retira de la superficie. Módulo de reacción: Es la presión qu ese transmite a la placa para producir al suelo una deformación.
A este ensayo se aplican fuerzas sin llegar a la rotura, se determina la deformabilidad del terreno. Determinan la capacidad portante de un suelo, módulo de reacción de la sub rasante o coeficiente de balasto (k). (((Para pavimento rígido))) (((Módulo resiliente es para flexible))) El ensayo se realiza mediante la colocación de varias placas de acero de 25mm de espesor y (12, 18,24 y 30 pulgadas) de DIÁMETRO. Las placas son sometidas a una presión mediante un gato hidráulico, soportadas por un camión cargado. ((Por la presión que se ejerce sobre el ensayo es que se usa el camión cargado para que no se levante más o menos unos 10m3 de material.)) Se deben aplicar incrementos de cargas de 34.45 kpa, 5 psi hasta que se alcance una carga total de 207 Kpa, 30psi. Dejando cada incremento hasta que la deformación promedio sea menor a 0.02mm (0.001”) por minuto durante 10 minutos consecutivos. ENSAYO DE CBR (ASTM D 1883 Y ASTM D 4429) El ensayo del CBR mide la resistencia al corte de un suelo bajo condiciones de humedad y densidades controladas.(( controlado debido a que lo hacemos en laboratorio nosotros manipulamos estos factores)). 𝐶𝐵𝑅 =
𝐶𝑎𝑟𝑔𝑎 𝑞𝑢𝑒 𝑝𝑟𝑜𝑑𝑢𝑐𝑒 𝑢𝑛𝑎 𝑝𝑒𝑛𝑒𝑡𝑟𝑎𝑐𝑖𝑜𝑛 𝑑𝑒 2.5𝑚𝑚 𝑒𝑛 𝑒𝑙 𝑠𝑢𝑒𝑙𝑜 𝐶𝑎𝑟𝑔𝑎 𝑞𝑢𝑒 𝑝𝑟𝑜𝑑𝑢𝑐𝑒 𝑢𝑛𝑎 𝑝𝑒𝑛𝑒𝑡𝑟𝑎𝑐𝑖𝑜𝑛 𝑑𝑒 2.5 𝑚𝑚 𝑒𝑛 𝑙𝑎 𝑚𝑢𝑒𝑠𝑡𝑟𝑎 𝑝𝑎𝑡𝑟𝑜𝑛 PENETRACIÓN CARGA UNITARIA PATRÓN mm pulg Mapa Psi 2.5 0.1 6.9 1 5.0 0.2 10.3 1.5 7.5 0.3 13 1.9 10.0 0.4 16 2.3 12.5 0.5 18 2.6
Los valores del CBR varían de acuerdo al tipo de material:
2 a 3% para materiales finos. (arcillas y limos) 10 a 18% para materiales arenosos (A24) >70% para materiales granulares de buena calidad ( granulometría bien graduada)
PENETRO METRO DINÁMICO DE CONO (ASTM D 6951) Ensayo apropiado para estimar la resistencia de los suelos predominante. (Finos). Mediante esta prueba se mide la tasa a la cual penetra en el suelo una varilla con una punta cónica que es golpeada desde una altura de 574 mm con un peso de 8kg. Se mide la tasa de penetración Pr( penetration Rate) se mide en mm/golpe.
DCP tasa de penetración en pulg/golpe. 𝑪𝑩𝑹 =
𝟒𝟎𝟓. 𝟑 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑐𝑜𝑛𝑜𝑠 𝑎 60 𝑔𝑟𝑎𝑑𝑜𝑠 𝑃𝑅 = 𝑡𝑎𝑠𝑎 𝑑𝑒 𝑝𝑒𝑛𝑒𝑡𝑟𝑎𝑐𝑖𝑜𝑛 𝑒𝑛 𝑚𝑚/𝑔𝑜𝑙𝑝𝑒 𝑷 ∗ 𝑹𝟏′𝟐𝟓𝟗
Según Livneh y Harrison 𝑪𝑩𝑹 = 𝟐. 𝟐𝟎 − 𝟎. 𝟕𝟏 𝐥𝐨𝐠(𝑷𝑫𝑪)𝟏.𝟓 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑐𝑜𝑛𝑜𝑠 𝑎 30 𝑔𝑟𝑎𝑑𝑜𝑠. 𝑃𝐷𝐶 = 𝑡𝑎𝑠𝑎 𝑑𝑒 𝑝𝑒𝑛𝑒𝑡𝑟𝑎𝑐𝑖𝑜𝑛 𝑒𝑛
𝑝𝑢𝑙𝑔 𝑔𝑜𝑙𝑝𝑒
Se puede observar el número de capas existentes. Representadas por diferentes pendientes.
SUB-RASANTE De su capacidad de soporte del suelo, depende en gran parte el espesor que debe tener el pavimento. Los materiales que se encuentran en la fundación son de dos tipos
Los que se denominan materiales gruesos (arenas gruesas, gravas, etc.) ((se encuentra en las montañas)) Los que se denominan materiales finos (limos y arcillas) (( en trinidad predomina los limos y en paila las arcillas))
El suelo de fundación es el lugar encima donde vamos a plasmar el terraplén. Es conocida la gran diferencia de comportamiento que tienen ambos grupos de suelos, respecto a sus características de resistencia y deformación. (((Son diferentes en cuanto a los valores de los ensayos y en su comportamiento)) Estas diferencias ocurren por su textura y la estructura que adoptan las partículas individuales o sus granos. En los suelos gruesos, la deformación por efecto de cargas externas, se tiene por acomodo de sus partículas. Si el suelo grueso está constituido por partículas sanas, su resistencia al esfuerzo cortante es grande. (((Una partícula es sana cuando el desgaste los ángeles nos da menor a un 40%. El canto rodado no es buen material debido a que este no tiene buena adherencia y la fricción que tiene entre las partículas, por eso utilizamos el material triturado que tiene caras fracturadas para generar esa fricción necesaria))) Está basada en mecanismos de fricción interna de sus partículas. Resistencia que oponen las partículas al deslizarse una con otras. En los suelos finos, la tendencia a adoptar estructuras internas abiertas, con alto volumen de vacíos. (((Debido a que las partículas son más pequeñas el volumen de vacíos aumenta)) Eso hace que estos suelos tengan una capacidad de deformación mucho más alta. Si se ejerce presión sobre suelos finos saturados se puede ocasionar un fenómeno de consolidación. (((Torre de Pisa el asentamiento después de más tiempo es la expulsión de los espacios vacíos aire y agua)))
Se produce una reducción de volumen, origina deformación. La mecánica de suelos es la ciencia dedicada a la investigación, estudio de problemas relacionados con: Propiedades mecánicas Propiedades hidráulicas e ingenieriles Todo esto surge como resultado de la interacción entre la geología, las obras y las actividades del hombre. Exploración del suelo de fundación: Calicatas, sondeos= Definición del perfil y delimitación de áreas homogéneas. (((Para ubicar bancos de préstamos y el perfil estratigráfico del suelo))) Determinación de la resistencia o respuesta del diseño para cada área homogénea. La respuesta del suelo de la sub-rasante es el factor más importante en la determinación de los espesores. (((Esta resistencia determinada está en función del tipo de suelo y el resultado en función del CBR por consiguiente influirá en la altura del paquete estructural)) Esa respuesta de la sub-rasante ante las cargas del tránsito depende del tipo de suelo que la constituye. De la humedad y densidad, durante la construcción y el servicio. (((Es dependiente porque influye en la compactación y debemos tratar de compactar en la humedad y densidad optima así tendremos una menor cantidad de vacíos por consiguiente evitaremos consolidación y asentamientos)))) Ejecución de los ensayos de resistencia sobre los suelos predominantes. (((Porque el valor de la subrasante depende también del espesor))) CBR>es una mediad de resistencia del suelo al esfuerzo cortante bajo condiciones de humedad y densidades controladas. El soporte de la sub-rasante, se puede expresar en términos de Modulo de Reacción, a través de ensayo de placa. El soporte de la sub – rasante, se puede expresar en terminaos de parámetros elásticos Mr. y μ ensayo triaxial o deflexiones obtenidas mediante el deflectometro de impacto. ((((El módulo de reacción = ensayo placa pavimento rígido, Modulo resiliente= ensayo triaxial. Pavimento flexible))) MODULO DE REACCIÓN DE LA SUBRASANTE (k= coeficiente de balasto) El modulo efectivo de reacción de la sub-rasante “k=kg/cm3” es la medida de soporte para la losa de hormigón por las capas inferiores. Además se considera los cambios estacionales debido a la temperatura y humedad. Para la determinación de k, se utiliza el ensayo de placa. 𝑘𝑝 =
q= presión de placa δ= deformación
𝑞 𝛿
MODULO RESILIENTE (Mr) AASHTO T294-921 En el valor del Mr obtenido en laboratorio influyen diversos parámetros:
Granulometría Angularidad de los áridos ((en función a las caras fracturadas para mayor fricción y mayor resistencia al corte)) Densidad (( Presión de confinamiento (( se refiere que suponemos que el terraplén está confinado en la parte central, debido a eso realizamos el ensayo triaxial)) Humedad Tensión aplicada
En el terreno, el Mr es influenciado además de los parámetros antes indicados. Módulo de la capa subyacente, que afecta su valor en menor o mayor grado según el valor de la capa granular. El modulo en el terreno, queda con un valor diferente al módulo de laboratorio. La resiliencia distingue 2 componentes:
La resistencia frente a la destrucción La capacidad de forjar un comportamiento positivo pese a las circunstancias difíciles.
(((Cuando hablamos de Mr es de subrasante))) Es un estimativo del módulo elástico basado en medidas de esfuerzo-deformación, a partir de cargas repetidas. Las cargas impuestas por el transito tienen un carácter dinámico de diferentes magnitudes y con tiempo de aplicación muy cortos. Después de la deformación inducida, se recupera al cesar la carga. Después de la deformación inducida, se recupera al cesar la carga. Los materiales no presentan un comportamiento elástico. 𝑀𝑟 (𝛿3 𝛿𝑑 𝜀𝑟 ) =
𝛿𝑑 𝜀𝑟
Mr= módulo resiliente 𝛿𝑑 = esfuerzo desviador 𝜀𝑟 = deformación recuperable mediad en la dirección axial
Los resultados del Módulo Resiliente son influenciados por 3 factores: 1) Estado de tensiones (esfuerzo de confinamiento y desviador) 2) Tipo de suelo y estructura (métodos de compactación) 3) Estado físico del suelo (humedad y densidad) En el ensayo axial, se tiene:
El esfuerzo axial (δ1) Presión de confinamiento (δ3)
A cada incremento de esfuerzo axial, solamente se tiene el esfuerzo axial.
2DO PARCIAL APUNTES CAPA BASE Y SUB-BASE Es la capa que se encuentra bajo la capa de rodadura de un pavimento. Debido a su proximidad con la superficie, debe poseer alta resistencia a la deformación, para soportar las altas presiones que recibe. (((Presiones del tráfico, estas capas deben tener alta resistencia a la deformación))))(((La carpeta asfáltica tiene función estructural el tratamiento no tiene función estructural))). Se construye con materiales granulares procesados o estabilizados. (((Son los materiales que se producen en una chancadora, clasificadora o trituradora, el canto rodado NO SIRVE para capa base debido a la poca fricción por la falta de caras fracturadas; estabilizados son los estabilizados granulométricamente mezclando distintos tipos de materiales puede ser mezclando arcillas y arenas, HACIÉNDOLO ENTRAR DENTRO DE LOS LIMITES DE NUESTRA CURVA GRANULOMÉTRICA))). La sub-base es la capa que se encentra entre la base y la sub-rasante. La capa sub-base está sometido a menores esfuerzos que la base, su calidad puede ser inferior. (((Sabemos que tiene menor capacidad mediante el CBR es menor, la granulometría es más abierta y su desgaste es mayor. Granulometría más abierta significa que el rango de la curva granulométrica donde tiene que ingresar nuestro materiales mayor))) El material que se coloca ente la sub-rasante y la losa de hormigón, también se denomina sub-base. La capa base tiene por finalidad absorber los esfuerzos transmitidos por las cargas de los vehículos. Repartir uniformemente los esfuerzos a la sub-base y terraplén o suelo de fundación. Las bases pueden ser granulares, mezclas bituminosas o mezclas estabilizadas con cemento. La capa sub-base actúa como capa drenante. (((Esto porque su granulometría es más abierta, al ser esta más abierta hay mayor posibilidad que el agua pueda escurrir o pasar))) Debe tener resistencia a la erosión con el fin de prevenir el bombeo. (((( Pavimento de hormigón: cuando la junta no es mantenida o bien sellada el agua va a penetrar si no tenemos la sub-base los finos van a querer salir por la junta y esto provocara que se forme un pozo ocasionando fisuras en el hormigón)))
Los agregados para construcción de capa base y sub-bases, deben ser caracterizados por:
Establecer su capacidad ((( mediante el CBR)) La composición mineralógica determina en buena medida sus características físicas (ígneas, sedimentaria, metamórfica) (((tipos de piedra o tipo de agregado, los definimos mediante el desgaste))) Obtener información útil para el diseño estructural del pavimento. (((todos los ensayos de laboratorio; desgaste los ángelesCBR granulometría , para las caras fracturadas, la fricción entre los agregados, capacidad portante, CBR, granulometría )) ¿Por qué tiene diferente granulometría la capa base y la sub-base? La capa base tiene que ser más cerrada debido a la proximidad que tiene a la superficie y la sub-base su granulometría más abierta para drenar el material. La información se la obtiene mediante ensayos para establecer la respuesta de los materiales al esfuerzo y la deformación. Se emplean para cuantificar los módulos y relación de POISSON y, para determinados componentes de la estructura del pavimento, medir la resistencia a la fatiga. ((cuando hablamos de resistencia a la fatiga hablamos de la carpeta asfáltica)). Los materiales granulares para bases y sub-bases deberán poseer una adecuada estabilidad por trabazón mecánica. ((( la sub-base y base deben tener caras fracturadas para tener una buena estabilidad por trabazón mecánica; EN FUNCIÓN A LAS CARAS FRACTURADAS ))) Deberán soportar adecuadamente a los esfuerzos impuestos por las cargas de construcción y el tránsito de los vehículos. (((esfuerzos impuestos por cargas de construcción= a la maquinaria que se está utilizando mientras se construye la carretera, estos materiales deben soportar todas las maquinas utilizadas durante su construcción y también a los vehículos cuando se abren al tránsito))) Obtenemos estos materiales mediante CANTERA y DEPOSITO ALUVIAL ((en montañas usamos explosivos para conseguir los materiales, deposito aluvial depósito de ríos))) La estabilidad de los materiales granulares depende de la distribución de los tamaños de las partículas (granulometría) De la forma de las partículas De la densidad relativa De la fricción interna ((caras fracturadas, sin esta no tenemos un buena trabazón y sin esta no tenemos buena estabilidad))) De la cohesión (((materiales cohesivos son arcilla y limo; la capa base y sub-base tienen que tener un % de fino; esto lo vemos en las especificaciones técnicas; esto vemos en los LIMITES de la granulometría mediante el pasante en el tamiz 200; la cohesión la obtenemos mediante la granulometría y los límites de Atterberg)))
Un material granular diseñado para máxima estabilidad debe poseer alta fricción interna para resistir la deformación bajo carga. La fricción interna y la resistencia al corte depende de: Granulometría Densidad
Porcentaje de humedad Tipos de granulometrías: Gradación uniforme Pocos puntos de contacto Pobre trabazón (dependencia de la forma) Alta permeabilidad Gradación buena Buena trabazón Baja permeabilidad (porque tenemos menos espacio vacío por gradación buena que ocupa todos los lugares) Gradación discontinua Solo tamaños limitados Buena trabazón Baja permeabilidad (((Granulometría depende a los tipos de gradación que tenemos, y eso influye en la trabazón que existe y en la permeabilidad; la granulometría de la sub-base son más abiertas y no exigen ciertos tamices que retengan, empieza de 2 ½” y tamiz 200; en cambio la sub base empieza desde 1 ½” y exige todos los tamices hasta el N200)))
Ser resistente a los cambios de humedad y temperatura. (( al ser resistentes a estos 2 es que son materiales más granulares))) No presentar cambios de volumen que sean perjudiciales. (((Porque no tienen material fino; estos son más expansibles porque tienen más espacios vacíos))) Porcentaje de desgaste< 50 (((generalmente la capa base esta menor a 40))) Limite liquido <25% ((( esto nos da la plasticidad))) Índice de plasticidad< 6% CBR>50%
((((CBR es el valor que más predomina para saber si es Base o Sub-base aparte de la granulometría)))
El material proveniente del depósito aluvial, muchas veces tiene que ser triturado Cumplir con el porcentaje de caras fracturadas (((para obtener buena trabazón y así buena resistencia y estabilidad))) Para iguales granulometrías, el material con partículas trituradas, da lugar a un mayor coeficiente de permeabilidad. A igualdad de distribución de tamaños, un agregado con partículas fragmentadas mecánicamente presenta mayor estabilidad que con partículas redondeadas.
Material triturado Piedras con caras fracturadas El material triturado presenta una mayor resistencia en el material de base, alcanzando valores de CBR mayor de 80%. ASTM D479, norma para determinar la laminaridad de la partículas de agregados ((debe tener cierto porcentaje que nos dan las especificaciones técnicas; Se producen materiales laminares cuando los agregados son extremadamente duros, piedras duras ígneas)))
La presencia de partículas aplanadas o laminares es indeseable, tienen a quebrarse durante la construcción, modificando la granulometría original. (((se quebran durante la compactación)) PROCESO CONSTRUCTIVO DE LA SUB-BASE La colocación de los materiales de sub-base solo se iniciara una vez que se haya dado cumplimiento a los requerimientos establecidos en la preparación de la sub-rasante. (((Estos requerimientos son: una vez está listo el terraplén, verificamos que nuestra altura del terraplén es lo correcto, NIVELO, COMPACTO y, cuando este está bien compactado, la densidad cumpla, verifiquemos con el cono de arena, Antes de la preparación de la sub-base se deberá estacar, emplazando puntos de referencia altimétrica, de ubicación del eje y bordes, a distancias no superiores a 20 o 25 m entre sí. En zonas de transición de peraltes, las estacas se deberán colocar a 10m de distancia entre sí, como máximo. (((Porque en curvas debemos ser más precisos porque las consideramos como rectas entonces debemos hacerlos más cercanos; si fallamos en el peralte o estacado de la curva, bajamos la seguridad de la carretera entonces reducimos su confort y serviciabilidad. Las estacas las ponemos para delimitar nuestro ancho, y seguir con el perfil realizamos y obedecer a nuestra cota de proyecto)))) La sub-base deberá construirse por capas de espesor compactado de acurdo a lo que se indique en las especificaciones técnicas. Una vez extendido el material, este deberá compactarse mediante rodillo preferentemente del tipo vibratorio. (((vibratorio porque es sub-base material granular)) La compactación se la deberá realizar desde el borde hacia el eje, con traslape. (((Debo compactar de los bordes hacia adentro porque estos pueden deslizarse siempre compactamos de afuera hacían adentro, se desliza porque el suelo no está confinado I………I))) Terminada la compactación y el perfilado, la sub-base o capa base debe ajustarse a los perfiles longitudinales y transversales. La superficie debe presentarse uniforme y sin variaciones de cotas mayores a +/- 2cm. Con respecto a las cotas de proyecto. ((((TRABAJO DE INVESTIGACIÓN FECHA DE PRESENTACIÓN 06 DE ABRIL LOS 2 TRABAJOS FECHA DE DEFENSA
2: 6 DE ABRIL DEL 2015
3: 13 DE ABRIL DEL 2015
TEMA: 2: PROCESO CONSTRUCTIVO DE IMPRIMACIÓN 3: ESTABILIZACIÓN DE SUELOS CON PRODUCTOS ASFALTICOS))))))
ESPECIFICACIONES TÉCNICAS TERRAPLÉN CON PRÉSTAMO LATERAL 1. 2. 3. 4. 5.
Descripción Materiales Equipo Ejecución Control por el ingeniero 5.1 Control tecnológico 5.2 Control geométrico 6. Medición 7. pago 1.- DESCRIPCIÓN Esta actividad comprenderá la conformación de plataforma del terraplén con material de los presamos laterales existentes ubicados a lo largo de la franja del camino, donde los suelos que reúnen las condiciones solicitadas para la conformación del terraplén. En toda su longitud serán considerados como prestamos lateral hasta una distancia de acarreo de 50m del eje del camino. (((Las características del suelo de fundación nos la dan las especificaciones técnicas y eso está en el DBC. Tener un colchón significa que el terreno está saturado de agua o un colchón seco seria cuando existen muchos espacios vacíos que en vez de estos espacios tener agua tenga aire. Podemos tener un colchón que es muy húmedo o un colchón que es muy seco, esto debido a que si tenemos un exceso de agua o falta de agua no llegaremos a la densidad máxima que nos dio en el PROCTOR entonces nunca llegaremos a la densidad que nos piden. Que pasa cuando tenemos un colchón en el suelo de fundación? En este caso debemos escarificar el terreno para que este se airee y mediante los distintos procesos llegar al grado de humedad necesario para obtener la densidad máxima. También podemos cambiar de suelo siempre teniendo en cuenta el $$ dinero como variante Una vez llegamos a esta densidad empezamos a levantar el terraplén. Para comprobar nuestra compactación primero hacemos un PROCTOR y luego determinamos la humedad del terreno con el SPEEDY y para verificar la compactación con el cono de arena no usamos el volumenometro con material para base porque el material granular puede romper la vejiga del volumenometro. El hueco es hasta 15 cm porque podemos pasar de capa si es que cavamos más y porque el volumen para trabajar con el volumenometro es máximo de 15cm de profundidad. Para decir que el suelo de fundación está bien, debemos verificar densidad, humedad, límites, materiales y sobre todo la TOPOGRAFÍA. Para mover material de un banco de préstamo lateral es un CALICATAS SE HACEN CADA 500 METROS )))) 2.- MATERIAL
El terraplén será conformado con materiales que se encuentren a lo largo del eje del camino, pudiendo ser materiales A24 A4. El préstamo lateral es el material aprobado requerido para la construcción de terraplenes, sub-rasantes mejorada o para otras partes de la obra y deberá ser obtenido de fuentes aproadas por la SUPERVISIÓN. Cuando este material sea apto para la sub-rasante mejorada que se encuentre en los sectores de corte, el CONTRATISTA deberá apartar parte de este material en cantidad suficiente para luego usarlo en la capa apropiada del terraplén. El CONTRATISTA o ejecutor podrá usar material de préstamo solo cuando haya demostrado que el material de corte es insuficiente. La conformación del terraplén con préstamo lateral, debe quedar con el ancho definido en el perfil típico de la vía, así como las áreas laterales de cunetas y taludes con las pendientes adecuadas de 2:1. La conformación del terraplén en los sectores identificados, debe efectuarse como indican los planos o perfiles del terraplén. (((Mejorando la subrasante mejoro la capacidad portante del suelo, CBR, entonces tendremos menores espesores del pavimento))) 3.- EQUIPO Se requiere los siguientes tipos de equipo para la ejecución del terraplén: a) b) c) d) e)
Tractor oruga Motoniveladora Camión cisterna o aguatero Compactador rodillo neumático autopropulsado Compactador vibro rodillo liso autopropulsado
Además podrá ser utilizado otro tipo de equipo aceptado previamente por el INGENIERO. ((( Rastras= discos con los que se hace el arado, para mejorar las condiciones de producción 4.- EJECUCIÓN Este ítem está comprendido en los ítems siguientes que deben cumplir con las mismas exigencias y normas de consolidación para la conformación de los terraplenes solicitados exigidos en el proyecto. En la ejecución del cuerpo de los terraplenes , los materiales deberán estar exentos de materiales orgánicos , raíces y todo material no apto para la conformación de terraplenes. No podrán utilizarse turbas o arcillas orgánicas. (((Materiales más expansibles que existen)) En la ejecución del cuerpo de terraplenes no será permitido el uso de suelos que tengan un CBR menor a 10% y una expansión no mayor a 1%. (((Referente a los suelos de mala calidad un A6 llega hasta 6 de expansibilidad))) Durante la colocación del material de terraplén se compactaran en capas de 20cm con un adecuado riego de agua hasta alcanzar la densidad máxima y humedad óptima.
Comprende las operaciones e producción, distribución, mezcla y pulverización, humedecimiento o desecación compactación y acabado, de los materiales que se encuentran a lo largo del camino. (((95% a 97% de compactación en terraplenes))) Las densidades de la capa acabada deberán ser como mínimo de 97% de la densidad máxima determinada según el ensayo AASHTO T-180-D, el contenido de humedad deberá variar como máximo entre ±2% de la humedad optima obtenida en el ensayo anterior. (((Mayor o menor densidad del PROCTOR, este ± significa que si no cumplo este requisito puede que no llegue a la densidad requerida)) El material será esparcido sobre la capa inferior aprobada de modo que permita obtener el espesor programado después de su compactación. 5.- CONTROL POR EL INGENIERO 5.1 CONTROL TECNOLÓGICO Serán ejecutados los siguientes ensayos: a) Un ensayo de compactación para la determinación de la densidad máxima, según el método de AASHTO T-180-D para cada 1000m3 del material del terraplén. (((saco estos 1000m3 según topografía mediante las secciones transversales, el método de las áreas medios/ la densidad de un A24 es mayor que un A4, la densidad del A4 es menor que la del A24 porque el A4 es un material más fino y la densidad de los materiales va en dependencia de su límite liquide, limite plástico, pasante del tamiz 200, calidad de los materiales mientras más granulares de mejor material la del A1 en escala al A7 van clasificados la densidad aproximada de A2=2000kg/m3 y un A7= 1780 kg/m3 del CBR A1=80% al A7=2%/ para realizar un PROCTOR y densidad generalmente se los hacen a 30cm del borde y uno derecha, otro al medio y el otro a la izquierda con una distancia cada 100 metros)))) b) Un ensayo de densidad y humedad en sitio, con un espaciamiento máximo de 100 metros, lineales que obedezcan siempre el orden: borde derecho, eje, borde izquierdo, eje, borde derecho, etc. A 30 cm del borde. c) Determinación del contenido de humedad cada 200 metros lineales inmediatamente ante de la compactación. d) Ensayos de granulometría, de limite líquido y limite plástico según los método AASHTO T-27, AASHTO T-89 y AASHTO T-90 respectivamente. (((para determinar la expansión del material mediante CBR, otro parámetro para determinar un suelo es el pasante del tamiz 200 y el índice de grupo)))) Para la aceptación, serán considerados los valores absolutos de los resultados de los ensayos. 5.2 CONTROL GEOMÉTRICO Después de la ejecución de la capa del terraplén se procederá al control de niveles del eje y los bordes permitiéndose las siguientes tolerancias: a) Variación máxima en el ancho de mas (+) 10 cm., no admitiéndose variación en menos (-). b) Variación máxima en el bombeo en más (+) 15% no admitiéndose variación en menos (-). ((( si damos un bombeo mayor al 15% puede causar erosión, reduce la seguridad, el confort, el diseño e alcantarillas varía según la velocidad del agua, y lo más IMPORTANTE porque a mayor bombeo la capa en el borde de los carriles será más delgada los volúmenes de las capas variaran y entonces los
espesores de las capas serán menores incumpliendo las normas y la capacidad portante será menor)))) c) Variación máxima de cotas para el eje y para los bordes de más, menos (±) 2 cm. Con relación a las cotas de proyecto. d) Variación máxima de mas, menos (±) 2cm en el espesor de la capa con relación al espesor indicado en los planos y/u órdenes de trabajo, medido como mínimo en un punto cada 100 metros.
6. MEDICIÓN Compactado y aceptado de acuerdo a la sección transversal de un proyecto. En el cálculo de los volúmenes, con sujeción a las tolerancias especificadas e considerara el espesor medio, calculado como la media aritmética de los espesores medidos. 7. PAGO Los trabajos de construcción de la capa del terraplén serán medidos en conformidad al numeral 6, serán pagadas a los precios unitarios contractuales correspondientes a los ítems de pago definidos y presentado en los formularios de propuesta. Dichos precios incluyen las operaciones de limpieza del yacimiento, excavación, dosificación o selección, distribución, mezcla, pulverización, humedecimiento o desecación, compactación y acabado. Asimismo incluirá la construcción y/o mantenimiento de los caminos de servicio o desvíos y toda la mano de obra, equipo, herramientas e imprevisto necesarios para ejecutar los trabajos descritos en esta especificación. N ÍTEM UNIDAD 03 TERRAPLÉN CON PRÉSTAMO LATERAL M3
PROVISIÓN, COLOCACIÓN Y CONFORMACIÓN DE SUB BASE E=20cm 1. 2. 3. 4. 5.
DESCRIPCIÓN MATERIALES EQUIPO EJECUCIÓN CONTROL POR EL INGENIERO 5.1 control tecnológico 5.2 Control geométrico 6. MEDICIÓN 7. PAGO
1. DESCRIPCIÓN Estas especificación se aplica a la ejecución de sub-base granulares constituidas de capas de suelo granular, mezclas de suelos con materiales triturados o productos totales de materiales triturados, en conformidad con los espesores, alineamiento y sección transversal indicados en los planos u ordenados por el INGENIERO. (((((Polvillo es la trituración de piedras))))
2. MATERIALES La sub-base será ejecutada con materiales que cumplan con la siguiente gradación: Tabla #1 GRADACIONES PARA MATERIALES DE SUB-BASE TIPO DE GRADUACIÓN TAMIZ A B C 3” 100 2” 100 1 ½”” 100 1” ¾” 3/8” N4 15-45 20-50 25-55 N10 N40 N200 0-10 0-10 0-10
Los materiales a ser empleados en la sub-base deben presentar un índice de soporte de california CBR igual o mayor a 40% y una expansión máxima de 1%, siendo estos índices determinados por el ensayo AASHTOT-193 CBR con la energía de compactación del ensayo AASHTO T-180-D y para la densidad seca correspondiente al 97% de la máxima determinada en este ensayo. ((((Tener un % más del 1% de expansión significa que tenemos más material fino)))) El ÍNDICE DE GRUPO deberá ser igual a CERO. (((Esto cuando no tiene límite plástico, calidad de El material de sub-base, deberá presentar un diámetro máximo igual o menor a 7.5 cm. El agregado retenido en el tamiz N 10 debe estar constituido por partículas duras y durables, exentas de fragmentos blandos, alargados o laminados así como de materias orgánicas, terrones de arcilla u otras sustancias perjudiciales. El material para sub-base no deberá presentar Índice de Plasticidad mayor que 6 y límite liquido mayor que 25. El equivalente de arena no debe ser menor de 25 determinado por el método AASHTO T-176. 2.1 SUB-BASE DE MEZCLA DE SUELO CON MATERIAL TRITURADO Se podrá realizar mezclas de suelos A-2-4 o mejor con material triturado, el resultado también deberá tener un CBR mayor o igual a 40%. Los suelos deberán ser extraídos de bancos de préstamo definidos por el INGENIERO o recomendados por el CONTRATISTA y aprobados por el INGENIERO. El contenido de material triturado a incorporar será determinado a través de ensayos de laboratorio por el constructor, con carácter previo a la iniciación de los trabajos de construcción de este ítem, debiendo la fórmula de trabajo o curva de trabajo ser aprobada por el INGENIERO. La mezcla que resulte deberá garantizar homogeneidad y un CBR mayor a lo especificado para este ítem. El tamaño máximo del agregado para la mezcla deberá ser de ½” y el desgaste no deberá ser mayor a 50%, medido según el ensayo T-93.
3. EQUIPO Se requieren los siguientes tipos de equipo para la ejecución de la sub-base_ a) Planta de zarandeo (clasificación) o Chancadora b) Motoniveladora 140 HP c) Volqueta 12 m3. d) Pala cargadora e) Camión cisterna (aguatera) f) Compactador rodillo neumático autopropulsado g) Compactador vibro rodillo liso autopropulsado h) Tractor agrícola con grado de discos Además podrá ser utilizado otro tipo de equipo aceptado previamente por el INGENIERO. 4. EJECUCIÓN
Comprende las operaciones de producción, distribución, mezcla y pulverización, humedecimiento o desecación, compactación y acabado, de los materiales transportados del yacimiento o planta, colocados sobre la sub-rasante debidamente preparada en el ancho establecido, en cantidades que permitan legar al espesor proyectado luego de su compactación. Cuando hubiera necesidad de ejecutar capas de sub-base con espesor final superior a los 20cm, estas serán subdivididas en capas parciales que no excedan los 20cm. Las densidades de la capa acabada deberán ser como mínimo de 97% de la densidad máxima determinada según el ensayo AASHTO T-180-D , el contenido de humedad deberá variar como máximo entre ±2% de la humedad optima obtenida en el ensayo anterior. La limpieza, desbosque y destronque de los yacimientos deberán ser ejecutados cuidadosamente de tal manera que se evite la contaminación del material aprobado así como desperdicios del mismo. El material será esparcido sobre la capa inferior aprobada de modo que se evite la segregación y en cantidad tal que permita obtener el espesor programado después de su compactación. El material transportado hasta la plataforma deberá ser inmediatamente esparcido para evitar la concentración del tráfico sobre fajas limitadas de la capa anterior. Las mezclas de suelos, arenas, agregados triturados y/o gravas naturales para encuadrarlas dentro de Las especificaciones, deberán ser dosificadas en una planta. Los materiales granulares naturales también deberán ser seleccionadas y dosificados en planta, cuando sea necesario para atender los requerimientos de las especificaciones. (((((No podemos compactar capa más de 20 cm porque no tenemos maquinaria para realizar esto y porque los ensayos para hallar la densidad en campo como el cono de arena trabaja con capas máximo de 20cm/ el ensayo equivalente de arena es para ver si el suelo está o no contaminado/ medimos el espesor de las capas compactadas mediante la topografía /// ))) 5. CONTROL POR EL INGENIERO 5.1 CONTROL TECNOLÓGICO Serán ejecutados los siguientes ensayos: a) Un ensayo de compactación para la determinación de la densidad máxima según el método de AASHTO T-180-D para cada 1000m3 del material de sub-base o cuando indique el INGENIERO. b) Un ensayo de densidad y humedad en sitio, con un espaciamiento máximo de 100 metros lineales que obedezcan siempre el orden borde derecho, eje, borde izquierdo, eje, borde derecho, etc. A 60 cm del borde. c) Determinación del contenido de humedad cada 100 metros lineales inmediatamente antes de la compactación. d) Ensayo de equivalente de arena según el método AASHTO T-176 con espaciamiento máximo de 150 metros lineales y un mínimo de dos grupos por día.
e) Ensayos de granulometría, de limite líquido y limite plástico según los métodos AASHTO T-27, AASHTO T-89 y AASHTO T-90 respectivamente por cada 500 m2 o con espaciamiento máximo de 200 metros lineales y un mínimo de dos grupos de ensayos por día. f) Un ensayo del índice de soporte california CBR, para 12,25 y 56 golpes y la humedad optima del ensayo AASHTO T-180-D, cada 1000m3 producidos al iniciar la explotación de cada banco. Para la aceptación, serán considerados los valores absolutos de los resultados de los ensayos. 5.2 CONTROL GEOMÉTRICO Después de la ejecución de la capa de sub-base, se procederá al control de niveles del eje y los bordes permitiéndose las siguientes toleraciones: a. Variación máxima en el ancho de mas (+) 10cm, no admitiéndose variación en menos (-). b. Variación máxima en el bombeo en mas (+) 20%, no admitiéndose variación en menos (-). c. Variación máxima de cotas para el eje y para los bordes de más, menos (±) 2 cm. Con relación al espesor indicado en los planos. Las tolerancias no son acumulativas en las diferentes capas. d. Variación máximo de mas, menos (±) 2cm, en el espesor de la capa con relación al espesor indicado en los planos y/u órdenes de trabajo, medido como mínimo en un punto cada 100 metros. (((El peralte está en función al radio de la curvatura/ 6. MEDICIÓN 6.1 El volumen de sub-base será medido en metros cúbicos de material compactado y aceptado de acuerdo a la sección transversal del proyecto. En el cálculo de los volúmenes, con sujeción a las tolerancias especificadas, se considerara el espesor medio. Calculado como la media aritmética de los espesores medidos. 6.2 El transporte del material para la capa sub-base, debe estar incluido en el cálculo de precio unitario del ítem PROVISIÓN, COLOCACIÓN Y CONFORMACIÓN DE SUB-BASE.
7. PAGO Los trabajos de construcción e la capa de sub-base medidos en conformidad al numeral 6, serán pagados a los precios unitarios contractuales correspondientes a los ítems de pago definidos y presentados en los formularios de propuesta. Dichos precios incluyen las operaciones de limpieza del yacimiento, excavación, dosificación o selección, carga, transporte, distribución, mezcla, pulverización, humedecimiento o desecación, compactación y acabado. Asimismo incluirá la construcción y/o mantenimiento de los caminos de servicio o desvíos y toda la mano de obra, equipo, herramientas e imprevistos necesarios para ejecutar los trabajos descritos en esta especificación. N° ÍTEM UNIDAD
13 PROVISIÓN, COLOCACIÓN Y CONFORMACIÓN DE SUB-BASE M3
QUE ES EL ESFUERZO DESVIADOR PROVISIÓN, COLOCACIÓN Y CONFORMACIÓN DE CAPA BASE 1. 2. 3. 4. 5.
Descripción Materiales Equipo Ejecución Control por el ingeniero 5.1 control tecnológico 5.2 control geométrico 6. Medición 7. Pago
1. DESCRIPCIÓN Este trabajo consistirá en la ejecución de una base estabilizada granulométricamente, constituida por una mezcla de suelos y/o gravas con agregados trituradas o materiales totalmente triturados, según lo exijan el diseño, estas especificaciones u otros documentos de licitación, la capa base será colocada y compactada, de acuerdo con lo establecido por las presentes especificaciones y de conformidad con los lineamientos y sección transversal indicados en los planos u órdenes de forma escrita por el INGENIERO. En el precio de este ítem se deberá incluir el transporte de los materiales desde la fuente de material hasta la obra incluyendo el manipuleo dentro de la obra. ((((La curva granulométrica de la capa base es más cerrada que la de la capa sub-base 2. MATERIALES La capa base será ejecutada con materiales que cumplan con una de las siguientes gradaciones: a) Deberán poseer una composición granulométrica encuadrada en una de los GRADACIONES PARA MATERIALES DE CAPA BASE AASHTO M 147-65 Porcentajes por peso del material que pasa por tamices con malla cuadrada según AASHTO T-11 y T-27:
TAMIZ 2”
A 100
TIPO DE GRADUACIÓN B 100
C -
1” 3/8” #4 #10 #40 #200
30-60 25-55 15-40 8-20 2-8
75-95 40-75 30-60 20-45 15-30 5-15
100 50-85 35-65 25-50 15-30 5-15
b) La fracción que pasa el tamiz #4 deberá tener un límite líquido inferior o igual a 25% y un índice de plasticidad inferior o igual a 6%. Pasando de esos límites, el equivalente de arena deberá ser mayor que 30%. c) El porcentaje del material que pasa el tamiz #200 no debe exceder a 2/3 del porcentaje que pasa el tamiz #40. d) El índice de soporte de california no deberá ser inferior a 80% y la expansión máxima será de 0.5%, cuando sean determinadas con la energía de compactación del ensayo AASHTO T-180D. e) El agregado retenido en el tamiz #10 debe estar constituido por partículas duras y durables, exentas de fragmentos blandos, alagados o laminados y exentos de materia vegetal, terrones de arcilla u otra sustancia perjudicial. Los agregados gruesos deberán tener un desgaste no superior a 40% a 500 revoluciones según lo determine el ensayo AASHTO T-96. (((((sabemos que le material está bien distribuido cuando la curva está bien bonita ósea que la curva granulométrica pase bien por el centro/ existen ensayos de desgaste y laminaridad la laminaridad al colocar el material de forma perpendicular tendrá mayor resistencia a la flexión/ piedra sana significa piedra dura, piedra que no se puede deshacer debido al momento de compactación estos materiales se pueden deshacer con las maquinas/ el desgaste influye en el frenado para la resistencia así este no se deshace durante el frenado necesita mayor fricción y resistencia de las partículas)))
3. EQUIPO Se requieren los siguientes tipos de equipo para la ejecución de la sub-base: Planta trituradora, dosificadora o seleccionadora según el cas. Motoniveladora 140 H Volqueta 12m3 Pala cargadora Camión cisterna Compactador rodillo neumático autopropulsado Compactador vibro rodillo liso autopropulsado Tractor agrícola con arado de discos. Además podrá ser utilizado otro tipo de equipo aceptado previamente por el INGENIERO.
4. EJECUCIÓN Comprende las operaciones de producción, distribución, mezcla y pulverización, humedecimiento o desecación, compactación y acabado, de los materiales transportados del yacimiento o planta,
colocados sobre la sub-base debidamente preparada en el ancho establecido, en cantidades que permitan llevar al espesor proyectado luego de su compactación. Cuando hubiera necesidad de ejecutar capas de base con espesor final superior a los 20cm. Estas eran subdivididas en capas parciales que no excedan los 20 cm. El espesor mínimo de cualquier capa base será de 10 cm, después de su compactación. Las densidades de la capa acabada deberán ser como mínimo de 100% de la densidad máxima determinada según el ensayo AASHTO T-180-D, el contenido de humedad deberá variar como máximo entre ±2% de la humedad optima obtenida en el ensayo anterior. La limpieza y desbosque de los yacimientos deberán ser ejecutados cuidadosamente de tal manera que se evite la contaminación del material aprobado así como desperdicios del mismo. El material será esparcido sobre la capa inferior aprobado de modo que se evite la segregación, y en cantidad tal que permita obtener el espesor programado después de su compactación. El material transportado hasta la plataforma deberá se inmediatamente esparcido para evitar la concentración del trafico sobre fajas limitadas de la capa inferior. ((((Podemos determinar la segregación en la capa base sacando una muestra y realizamos la granulometría y verificamos la curva de esta muestra y vemos la cantidad de material que hay. El otro método es comparar la densidad de laboratorio y la densidad de campo, sacar la densidad en un punto y si en ese punto me sale una densidad menor a la de laboratorio es porque sufrió segregación por la densidad = Peso/Volumen))))) 5. Control por el ingeniero 5.1 Control tecnológico a) un ensayo de compactación para la determinación de la densidad máxima, según el método de AASHTO T-180D para cada 1000 m3 del material de capa base. b) Un ensayo de densidad y humedad en sitio, con un esparcimiento máximo de 100 metros lineales, que obedezcan siempre el orden: borde derecho, eje, borde izquierdo, eje, borde derecho, etc. A 60 cm del borde, la densidad deberá alcanzar el 100% del ensayo AASHTO T180-D. c) Determinación del contenido de humedad cada 100 metros lineales inmediatamente antes de la compactación. d) En cada banco se efectuara un ensayo de abrasión AASHTO T-96 por cada 10000 metros cúbicos. e) En cada banco se debe efectuar un ensayo de caras fracturadas y partículas planas y alargadas por cada 100 m3 de los primeros 1000 m3 producidos y seguidamente cada 5000m3. f) Ensayos de granulometría, de limite líquido y limite plástico según los métodos AASHTO T-27, AASHTO T-89 Y AASHTO T-90 respectivamente, con espaciamiento máximo de 300 metros lineales y u mínimo de dos grupos de ensayo por día. g) Un ensayo del índice de soporte california CBR, para 12, 285 Y 56 golpes y la humedad optima del ensayo AASHTO T-180-D, con un espaciamiento máximo de 1000 m3.
h) Ensayos de elasticidad y equivalente de aren asegún los métodos AASHTO T-89, AASHTO T-90 y AASHTO T-176 respectivamente, por cada 1000m3 producidos. Para la aceptación serán considerados los valores absolutos (valor entero) de los resultados de los ensayos. ((((Que problema puedo tener si mi índice de plasticidad es mayor. Los problemas son que tendré mayor expansibilidad, el CBR será menor por lo tanto tendré menor capacidad portante))))
5.2 Control geométrico Después de la ejecución de la capa de base, se procederá al control de niveles del eje y los bordes permitiéndose las siguientes tolerancias: a) Variación máxima en el ancho de más + 10cm, no admitiendo variación en menos. b) Variación máxima en el bombeo en + 20%, no admitiéndose variación en menos -. c) Variación máxima de cotas para el eje y para los bordes de más, menos 1 cm con relación a las cotas de proyecto. d) Variación máxima de mas, menos 2cm, en el espesor de la capa con relación al espesor indicado en los planos y/u órdenes de trabajo, medido como mínimo en un punto cada 100 metros. No tolerara una variación para menos con relación a las cotas de diseño.
6. MEDICIÓN 6.1 El volumen de capa base será medido en metro cúbicos de material compactado y aceptado de acuerdo a la sección transversal del proyecto. En el cálculo de los volúmenes, con sujeción a las tolerancias especificadas, se considerar el espesor medio (em). Calculado con la media aritmética de los espesores medidos. 6.2 El transporte del material para la capa base, de están incluido en el cálculo del precio unitario del ítem PROVISIÓN, COLOCACIÓN Y CONFORMACIÓN DE CAPA BASE. 7. PAGO Los trabajos de construcción de la capa base medidos en conformidad al numeral 6, serán pagados a los precios unitario contractuales correspondientes a los ítems de pago definidos y presentados en los formularios de propuesta. Dichos precios incluyen las operaciones de limpieza del yacimiento, excavación, dosificación o selección, carga, transporte, distribución, mezclas, pulverización, humedecimiento o desecación, compactación y acabado. Asimismo incluirá lo construcción y/o mantenimiento de os caminos de servicio o desvíos y toda la mano de obra, equipo, herramientas e imprevistos necesario para ejecutar los trabajos descritos en esta especificación # ÍTEM UNIDAD 14 PROVISIÓN, COLOCACIÓN Y CONFORMACIÓN DE CAPA BASE m3
