Pav Suelos y Subr

Diseño Estructural de Pavimentos

INDICE

Universidad de Huánuco. Página 1


I. PRESENTACIÓN……………………………….…………………………………….……………… Pág. 3

II. DEDICATORIA…………………………………………………………………..…………..…….. Pág. 4

III.

INTRODUCCIÓN…………………………………………………………………………………… Pág. 5

IV. OBJETIVOS………………………………………………….……………………………………….. Pág. 7

V. DESASRROLLO DEL TEMA

5.1 SUELOS……………..……..…..……… ...…………………………………………. Pág.8

5.2 SUBRASANTE…………………………………………………………………….. Pág.26

III. CONCLUSIONES…………………………………………………………………..…………..…… Pág. 30

IV.

RECOMENDACIONES…………………………………………………………………………… Pág. 31

V.

BIBLIOGRAFIA……………………………………………………………………………….……… Pág. 32



PRESENTACIÓN

La Escuela Académico Profesional de Ingeniería Civil, de la Facultad de Ingeniería, de la Universidad de Huánuco, mediante el curso de Diseño Estructural de Pavimentos, tiene el agrado de presentar la monografía sobre “ Suelos y Subrasante”

La presente monografía fue elaborado como documento informativo sobre los diversos conceptos y procesos de estudio analítico observacional que vienen aconteciendo según reglamentación del MTC



DEDICATORIA

A ti mi divino Dios pues nos diriges por el mejor camino de nuestras vidas y nos da salud y sabiduría para alcanzar todas nuestras metas. A aquellas personas que se sacrifican por darnos lo mejor en esta vida, a mis padres y a usted docente Ing. Ericka Selene García Echevarría, que a través de sus enseñanzas nos dan lo mejor y no ayudan a que todo esto se realice



INTRODUCCION

Para la investigación y muestreo de suelos y rocas recomienda la aplicación de la norma T 86-90 que equivale a la ASTM D420-69.

Para la exploración de suelos y rocas primero deberá efectuarse un reconocimiento del terreno y como resultado de ello un programa de exploración e investigación de campo a lo largo de la vía y en las zonas de préstamo, para de esta manera identificar los diferentes tipos de suelo que puedan presentarse. El reconocimiento del terreno permitirá identificar los cortes naturales y/o artificiales, definir los principales estratos de suelos superficiales, delimitar las zonas en las cuales los suelos presentan características similares, asimismo identificar las zonas de riesgo o poco recomendables para emplazar el trazo de la vía. El programa de exploración e investigación de campo incluirá la ejecución de calicatas o pozos exploratorios, cuyo espaciamiento dependerá fundamentalmente de las características de los materiales subyacentes en el trazo de la vía. Generalmente están espaciadas entre 250 m y 2,000 m, pero pueden estar más próximas dependiendo de puntos singulares, como en los casos de:

Cambio en la topografía de la zona en estudio; por la naturaleza de los suelos o cuando los suelos se presentan

en forma errática o irregular delimitar las zonas en que se detecten suelos que se consideren

pobres o inadecuados; zonas que soportarán terraplenes o rellenos de altura mayor a

5.0m; zonas donde la rasante se ubica muy próxima al terreno natural (h

< 0.6 m); en zonas de corte, se ubicarán los puntos de cambio de corte a

terraplén o de terraplén a corte, para conocer el material a nivel de subrasante.

De las calicatas o pozos exploratorios deberán obtenerse de cada estrato muestras representativas en número y cantidades suficientes de



suelo o de roca, o de ambos, de cada material que sea importante para el diseño y la construcción. El tamaño y tipo de la muestra requerida depende de los ensayos que se vayan a efectuar y del porcentaje de partículas gruesas en la muestra, y del equipo de ensayo a ser usado. Con las muestras obtenidas en la forma descrita, se efectuarán ensayos en laboratorio y finalmente con los datos obtenidos se pasará a la fase de gabinete, para consignar en forma gráfica y escrita los resultados obtenidos, asimismo se determinará un perfil estratigráfico de los suelos (eje y bordes), debidamente acotado en un espesor no menor a 1.50 m, teniendo como nivel superior la línea de subrasante del diseño geométrico vial y debajo de ella, espesores y tipos de suelos del terraplén y los del terreno natural, con indicación de sus propiedades o características y los parámetros básicos para el diseño de pavimentos. Para obtener el perfil estratigráfico en zonas donde existirán cortes cerrados, se efectuarán métodos geofísicos de prospección que permitan determinar la naturaleza y características de los suelos y/o roca subyacente (según Norma MTC E101)

OBJETIVOS

OBJETIVO GENERAL



Conocer bien los diferentes tipos de suelos presentes en nuestro territorio. Ya que dependiendo de los ensayos en laboratorio de los diversos tipos se logrará un mejor diseño del pavimento.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

Debemos recordar algunos conceptos básicos, que sin entrar de lleno en los aspectos puramente técnicos, nos permiten mantener presente la importancia del tema para el correcto diseño del tipo de pavimento que se requiera.

La investigación y exploración del suelo es muy importante tanto para la determinación de las características del suelo, como para el correcto diseño de la estructura de pavimento.

De este tema podremos desarrollar pautas para identificar las características y la clasificación de los suelos que se utilizarán en la construcción de los pavimentos de las carreteras del Perú.

DESARROLLO DEL TEMA

SUELO

Se denomina suelo a la parte superficial de la corteza terrestre, biológicamente activa, que proviene de la desintegración o alteración física y química de las rocas y de los residuos de las actividades de seres vivos que se asientan sobre ella.



Los suelos son sistemas complejos donde ocurren una vasta gama de procesos físicos y biológicos que se ven reflejados en la gran variedad de suelos existentes en la tierra.

Son muchos los procesos que pueden contribuir a crear un suelo particular, algunos de estos son: la deposición eólica, sedimentación en cursos de agua, meteorización, y deposición de material orgánico.

En ingeniería civil, forma parte del firme y es la capa constituida por uno o más materiales que se colocan sobre el terreno natural o nivelado, para aumentar su resistencia y servir para la circulación de personas o vehículos. Entre los materiales utilizados en la pavimentación urbana, industrial o vial están los suelos con mayor capacidad de soporte, los materiales rocosos, el hormigón y las mezclas asfálticas. En la actualidad se encuentra en investigación pavimentos que ayudan al medio ambiente como el formado por noxer.

Desde el punto de vista ingenieril se diferencia del término roca al considerarse específicamente bajo este término un sustrato formado por elementos que pueden ser separados sin un aporte significativamente alto de energía.

Se considera el suelo como un sistema multifase formado por:

sólidos, que constituyen el esqueleto de la composición del suelo fase líquida (generalmente agua) fase gaseosa (generalmente aire) que ocupan los intersticios entre

los sólidos.

Pueden distinguirse tres grupos de parámetros que permiten definir el comportamiento del suelo ante la obra que en él incide:

los parámetros de identificación los parámetros de estado los parámetros estrictamente geomecánicos.

Entre los parámetros de identificación son los más significativos la granulometría (distribución de los tamaños de grano que constituyen el agregado) y la plasticidad (la variación de consistencia del agregado en función del contenido en agua). El tamaño de las partículas va desde los tamaños granulares conocidos como gravas y arenas, hasta los finos como la arcilla y el limo. Las variaciones en la consistencia del suelo en



función del contenido en agua diferencian también las mencionadas clases granulométricas principales.

Una de las primeras formas de pavimentación fue la calzada romana, construida en varias camadas. Esta gran obra de ingeniería logró que varios tramos hayan resistido durante siglos y se puedan encontrar inclusive hoy.

CLASIFICACION DE SUELOS

Teniendo en cuenta que en la naturaleza existe una gran variedad de suelos,

La ingeniería de suelos ha desarrollado algunos métodos de clasificación de los mismos. Cada uno de estos métodos tiene, prácticamente, su campo de aplicación según la necesidad y uso que los haya fundamentado.

En la actualidad los sistemas más utilizados para la clasificación de los suelos, En estudios para diseño de pavimentos de carreteras y aeropistas son el de la American Association of State Highway and Transportation Officials (AASHTO) yel Unified Soil C1asification System, conocido como Sistema Unificado de Clasificación de Suelos (S.U.CS.).



Clasificación de suelos AASHTO :

De acuerdo con este sistema y con base en su comportamiento, los suelos están clasificados en ocho grupos designados por los símbolos del A-l al A-B.

En este sistema de clasificación los suelos inorgánicos se clasifican en 7 grupos que van del A-l al A-7. Estos a su vez se dividen en un total de 12 subgrupos.

Los suelos con elevada proporción de materia orgánica se clasifican como (A-B),se clasifican en :

o Suelos granulares:

Son aquellos que tienen 35% o menos, del material fino que pasa el tamiz No. 200. Estos suelos forman los grupos A-l, A-2 Y A-3.

Grupo A-1: El material de este grupo comprende las mezclas bien graduadas, compuestas de fragmentos de piedra, grava, arena y material ligante poco plástico. Se incluyen también en este grupo mezclas bien graduadas que no tienen material ligan te.

Subgrupo A-la: Comprende aquellos materiales formados predominantemente por piedra o grava, con o sin material ligante bien graduado.

Subgrupo A-lb: Incluye aquellos materiales formados predominantemente por arena gruesa bien gradada, con o sin ligante.

Grupo A-2: Comprende una gran variedad de material granular que contiene menos del 35% del material fino.



Subgrupos A-2-4 Y A-2-5: Pertenecen a estos Subgrupos aquellos materiales cuyo contenido de material fino es igualo menor del 35% y cuya fracción que pasa el tamiz número 40 tiene las mismas características de los suelos A-4 y A-S, respectivamente.

Estos grupos incluyen aquellos suelos gravosos y arenosos (arena gruesa), que tengan un contenido de limo, o índices de Grupo, en exceso a los indicados por el grupo A-l. Así mismo, incluyen aquellas arenas finas con un contenido de limo no plástico en exceso al indicado para el grupo A-3.

Subgrupos A-2-6 y 1-2-7: Los materiales de estos subgrupos son semejantes a los anteriores, pero la fracción que pasa el tamiz número 40 tiene las mismas características de los suelos A-6 y A-7, respectivamente.

Grupo A-3: En este grupo se encuentran incluidas las arenas finas, de playa y aquellas con poca cantidad de limo que no tengan plasticidad. Este grupo incluye, además, las arenas de río que contengan poca grava y arena gruesa.

Suelos finos limo arcillosos: Contienen más de135% del material fino que pasa el tamiz número 200. Estos suelos constituyen los grupos A-4, A-S, A-6 Y A-7.

Grupo A-4: Pertenecen a este grupo los suelos limosos poco o nada plásticos, que tienen un 75% o más del material fino que pasa el tamiz número 200. Además, se incluyen en este grupo las mezclas de limo con grava y arena hasta en un 64%.

Grupo A-S: Los suelos comprendidos en este grupo son semejantes a los del anterior, pero contienen material micáceo o diatomáceo. Son elásticos y tienen un límite líquido elevado.

Grupo A-6: El material típico de este grupo es la arcilla plástica. Por lo menos el 75% de estos suelos debe pasar el tamiz número 200, pero se incluyen también las mezclas arcillo-arenosas cuyo porcentaje de arena y grava sea inferior al 64%. Estos materiales presentan, generalmente, grandes cambios de volumen entre los estados seco y húmedo.



Grupo A-7: Los suelos de este grupo son semejantes a los suelos A-6 pero son elásticos. Sus límites líquidos son elevados.

Grupo A-7-S: Incluye aquellos materiales cuyos índices de plasticidad no son muy altos con respecto a sus límites líquidos.

Subgrupo A-7-6: Comprende aquellos suelos cuyos índices de plasticidad son muy elevados con respecto a sus límites líquidos y que, además, experimentan cambios de volumen extremadamente grandes.

Las características de los diferentes grupos y subgrupos, y el procedimiento de clasificación se presentan en las tablas 1 y 2:

Índice de grupo: Aquellos suelos que tienen un comportamiento similar se hallan dentro de un mismo grupo, y están representados por un determinado índice. La clasificación de un suelo en un determinado grupo se basa en su límite de líquido, grado de plasticidad y porcentaje de material fino que pasa el tamiz número 200. Los índices de grupo de los suelos granulares están generalmente comprendidos entre O y 4; los correspondientes a los suelos limosos, entre B y 12 Y los de suelos arcillosos, entre 11 y 20, o más.

Tabla 1. CLASIFICACION DE SUELOS POR EL METODO AASHTO

Clasificación general

Materiales granulares

(35% o menos pasa el tamiz No. 200)

Materiales limos arcillosos (más del 35% pasa el tamiz No.200 )

Grupos A - 1 A -3* A - 2 A - 4 A - 5 A - 6 A - 7



Porcentaje que pasa el tamiz :

No.10 (2.00 mm)

No.40 (0.425mm)

No.200(0.075mm)

-

50 Max

25 max

-

51 min

10 min

-

-

35 max

-

-

36 min

-

-

36 min

-

-

36 min

-

-

36 min

Características del material que pasa el tamiz No.40(0.425mm)

Limite liquido

Índice de plasticidad

-

6 max

-

NP

-

-

40 max

10 max

41 min

10 max

40 max

11 min

41 min

11min

La colocación de A-3 antes A-2 se hace únicamente por razones de ordenamiento de cantidades



Tabla 2 –CLASIFICACION DE SUELOS POR EL METODO AASHTO

Clasificación general

Materiales granulares

(35% o menos pasa el tamiz No. 200)

Materiales limos arcillosos (más del 35% pasa el tamiz No.200 )

Grupos

A-1 A - 2 A-4 A-5 A-6 A-7

Sub grupos

A-1-a A-1-b A-3 A-2-4 A-2-5 A-2-6 A-2-7

A-7-5

A-7-6

Porcentaje que pasa el tamiz :

No.10 (2.00 mm)

No.40 (0.425mm)

50max

30max

15max

-

50max

25max

-

51min

10max

-

-

35max

-

-

35max

-

-

35max

-

-

35max

-

-

36min

-

-

36min

-

-

36min



No.200(0.075mm)

Características del material que pasa el tamiz No.40(0.425mm)

Limite liquido

Índice de plasticidad

-

6MAX

-

6MAX

-

NP

40MAX

10MAX

41MIN

10MAX

40MAX

11MIN

41MIN

11MIN

40MAX

10MAX

41MIN

10MAX

40MAX

11MIN

41MIN

11MIN

Terreno de fundación

Excelente a bueno

Excelente a bueno

Excelente a bueno Regular a malo

El índice de plasticidad del subgrupo A-7-5 es igual o menor a LI -30

El índice de plasticidad del subgrupo A-7-6 es mayor que LI - 30



o El índice de grupo se calcula con la fórmula:

IG = (F-35) [0.2 + 0.005 (LL-40)] + 0.01 (F-15) (IP-l O)

Dónde:IG = Indice de grupo

F = Porcentaje del suelo que pasa por el tamiz No. 200, expresado como número entero.

LI = Límite líquido

IP = Indice de plasticidad.

El índice de grupo se puede también determinar por medio de la Figura 3.1

El índice de grupo siempre se reporta aproximándolo al número entero más cercano, a menos que su valor calculado sea negativo, en cuyo caso se reporta como cero.

CLASIFICACION UNIFICADA DE SUELOS:

Este sistema fue propuesto por Arturo Casagrande como una modificación y adaptación más general a su sistema de clasificación propuesto en el año 1942 para aeropuertos.

Esta clasificación divide los suelos en:

Suelos de grano grueso Suelos de grano fino Suelos orgánicos.

Los suelos de grano grueso y fino se distinguen mediante el tamizado del material por el tamiz No. 200.

Los suelos gruesos corresponden a los retenidos en dicho tamiz y los finos a los que lo pasan, de esta forma se considera que un suelo es grueso si más del 50% de las partículas del mismo son retenidas en el tamiz No. 200, y fino si más del 50% de sus partículas son menores que dicho tamiz.



Los suelos se designan por símbolos de grupo. El símbolo de cada grupo consta de un prefijo y un sufijo. Los prefijos son las iniciales de los nombres ingleses de los seis principales tipos de suelos (grava, arena, limo, arcilla, suelos orgánicos de grano fino y turba), mientras que los sufijos indican subdivisiones en dichos grupos.

SUELOS GRUESOS :

Se dividen en gravas (G) y arenas (S) y se separan con el tamiz No. 4, de manera que un suelo pertenece al grupo G, si más del 50% del peso de su fracción gruesa queda retenido en el tamiz No. 4 y pertenecerá al grupo S, en caso contrario. Tanto las gravas como las arenas se dividen en cuatro grupos (GW, GP, GM,GC) Y (SW, SP, SM, SC), respectivamente, como se explica a continuación.

GRAVAS :

Si el porcentaje de finos, contenidos en la grava, es menor del 5% la grava puede ser bien gradada (GW) si cumple que el coeficiente de curvatura (Ce) presente un valor entre 1 y 3 Y el coeficiente de uniformidad (Cu) sea mayor de 4, si no cumple los coeficientes anteriores la grava será mal gradada (GP). En el símbolo GW, el prefijo G (gravel) se refiere a las gravas y W (Well graded) quiere decir bien graduado. Igual modo el símbolo GP indica gravas pobremente graduadas o mal graduadas (poorly graded).

Si el porcentaje de finos, contenido en la grava, es mayor del 12% la grava puede ser GC si los finos son arcilla y GM si los finos son limo. El símbolo GM indica gravas limosas, en la que el sufijo M proviene del sueco mo, y el símbolo GC indica gravas arcillosas. El sufijo C indica arcilla (clay).

Si el porcentaje de finos está entre 5 y 12%.

ARENAS :

Si el porcentaje de finos, contenido en la arena, es menor del 5%, la arena puede ser, bien gradada (SW) si cumple que 1 <Ce



<3 y Cu >6 si no cumple los coeficientes anteriores, la arena será mal gradada (SP).

Si el porcentaje de finos, contenido en la arena, es mayor del 12%, la arena puede ser arcillosa (SC), si los finos son arcilla, o limosa (SM) si los finos son limo.

Si el porcentaje de finos está entre 5 y 12% se usa símbolo doble, por ejemplo, SP - SM. los coeficientes de curvatura (Ce) y de uniformidad (Cu) que permiten comparar y calificar granulometrías se definen así:

SUELOS FINOS:

El sistema unificado considera los suelos finos divididos en tres grupos: limos inorgánicos (M), arcillas inorgánicas (C) y limos y arcillas orgánicos (O). Cada uno de estos suelos se subdivide a su vez, según su límite líquido, en dos grupos cuya frontera es LI = 50%. Si el límite líquido del suelo es menor de 50 se añade al símbolo general la letra l (low Compresibility). Si es mayor de 50 se añade la letra H (high compresibility). Obteniéndose de este modo los siguientes tipos de suelos:

o Ml = Limos inorgánicos de baja compresibilidad.o Ol = Limos y arcillas orgánicas de baja compresibilidad.o Cl = Arcillas inorgánicas de baja compresibilidad.o CH = Arcillas inorgánicas de alta compresibilidad.o MH = Limos orgánicos de alta compresibilidad.o OH = Arcillas y limos orgánicos de alta compresibilidad.


Cu = D60

D10

Cc = (D30) ^2

D10 * D60


Los suelos altamente orgánicos, como las turbas, se designan con el símbolo Pt.

La clasificación de los suelos finos se hace con la carta de plasticidad, Tabla3.5, en la que sus diferentes zonas aparecen delimitadas por dos líneas básicas: la línea A que separa las arcillas de los limos y suelos orgánicos; la línea B que separa los suelos de alta y baja compresibilidad.

PERFIL DE SUELOS:

Un perfil de suelo es una sección vertical del suelo a través de todos sus horizontes y se extiende dentro de las variaciones que pueden ocurrir en un perfil dado.

Fig. 1 Representacion grafica del analisis granulometrica



CLASIFICACION UNIFICADA DE SUELOS



Fig. 2

En las áreas en las cuales no se impide el drenaje hay tres capas mayores u horizontes. La capa superficial u horizonte A, que es



una zona permeable; la capa siguiente es el horizonte B o zona de acumulación; debajo de la zona B se encuentra el horizonte C o Material Principal (Figura 3.3). Fuera de los horizontes A y B existen las partes alteradas del perfil como consecuencia del clima y la vegetación. El horizonte C es relativamente no meteorizado, Los horizontes A y B se llaman además "Suelos del Solum", Los suelos del Solum se distinguen por la base de contenido orgánico, los cambios de textura, los cambios químicos y otros factores.

Horizontes A Y B:

A través de la acción de infiltración del agua, del hielo y deshielo, de las reacciones químicas y otros factores, los materiales son removidos del horizonte A y depositados en el B, Estas transferencias pueden ocurrir mediante soluciones químicas o movimientos mecánicos de las partículas de los suelos.

El horizonte B se caracteriza por su densidad, la cual se produjo en primera instancia por la colmatación de los vacíos con los finos procedentes del horizonte A. Tales finos aumentan también el porcentaje de lIenante en la gradación del material del horizonte B, produciendo con frecuencia un aumento en la plasticidad y una disminución en la permeabilidad. Acumulaciones de calcio y carbonato de magnesio, gelatinas, silicosas y otros coloides complejos pueden ocurrir como resultado de la precipitación de las soluciones.

Tales depósitos pueden modificar significativamente la actividad que presentan las partículas arcillosas aumentando o disminuyendo su plasticidad; pueden por ejemplo, cambiar el pH de los materiales y pueden también trabajar como agentes cementantes y provocar la formación de capas duras.

Horizonte C:

Consiste en el material parental, el cual puede estar constituido por un manto rocoso parcialmente descompuesto o desintegrado (suelo residual) o puede haber sido transportado y depositado en



un nuevo lugar, En los suelos residuales el tipo de roca Madre le da la descripción al material principal. Si el material principal es de origen transportado, se indicará el agente de transporte (agua, viento, hielo, etc), y además se anotarán los métodos de deposición (depósitos, lacustres, depósitos de playas, sedimentos, marinos, acarreos glaciares, material aluvial, etc).

Horizonte D:

El pedologista se refiere a este horizonte como cualquier estrato localizado por debajo del horizonte C, el cual es simplemente diferente del horizonte C, que puede o no tener influencia en el desarrollo de la porción meteorizada del perfil.

Si el horizonte es relativamente pequeño (0.90 a 1.8 mm), probablemente su influencia en las características de 105 suelos superiores va a repercutir en el perfil del suelo y por consiguiente deberá anotarse en el mismo. Sin embargo, si el horizonte D es profundo y no contribuye a la formación del material superior, no deberá tenerse en cuenta.

Relaciones gravimétricas y volumétricas de los suelos:

En los suelos se distinguen tres fases: la sólida, constituida por las partículas minerales, la líquida que generalmente es el agua contenida en la masa de suelo, y la gaseosa que es el aire que se encuentra dentro de los poros. Entre estas fases es necesario definir un conjunto de relaciones que están vinculadas a sus pesos y volúmenes, el comportamiento del suelo desde el punto de vista geotécnico. En la Figura 2 se presenta un esquema de una muestra de suelo con sus tres fases y en ella se acotan las siglas de los pesos y volúmenes cuyo uso es de interés.



SUBRASANTE

La Subrasante es la capa en la que se apoya la estructura del pavimento y la característica especial que define la propiedad de los materiales que componen la Subrasante, se conoce como Módulo de Resiliencia (Mr).

Inicialmente cuando se comenzaron a efectuar los primeros diseños de pavimento, este concepto estaba basado en las propiedades de la subrasante tales como:

Granulometría Plasticidad Clasificación de suelos Resistencia al corte



Susceptibilidad a las variaciones de temperatura Drenaje

Posteriormente se tomaron en cuenta las propiedades básicas de la subrasante y se analizaron otro tipo de ensayos que permitieran conocer en mejor forma el comportamiento de estos suelos. Se efectuaron ensayos utilizando cargas estáticas o de baja velocidad de deformación tales como el CBR, ensayos de compresión simple. Estos se cambiaron por ensayos dinámicos y de repetición de cargas como el del módulo de Resiliencia, que son pruebas que demuestran en mejor forma el comportamiento y lo que sucede debajo de los pavimentos en lo que respecta a tensiones y deformaciones.

Las propiedades fisico-mecánicas son las características utilizadas para la selección de los materiales, las especificaciones de construcción y el control de calidad.

La calidad de los suelos en el caso de las subrasantes, se puede relacionar con el módulo de resiliencia, módulo de Poisson1, valor soporte del suelo (CBR) y el módulo de reacción de la subrasante.

PROPIEDADES FÍSICO-MECÁNICAS DE LOS SUELOS PARA SUBRASANTE

La subrasante es definida como el suelo preparado y compactado para soportar la estructura de un sistema de pavimento.

Estas propiedades de los suelos que constituyen la subrasante, son las variables más importantes que se deben considerar al momento de diseñar una estructura de pavimento. Las propiedades físicas se mantienen invariables aunque se sometan a tratamientos tales como homogenización, compactación, etc., Sin embargo, ambas propiedades cambiarían cuando se realicen en ellos procedimientos de estabilización, a través de procesos de mezclas con otro materiales (cemento, cal, puzolanas, etc.) o mezclas con químicos.



Para conocer las propiedades de los suelos en un proyecto, es necesario tomar muestras en todo el desarrollo del mismo (calicatas), posteriormente en el laboratorio se determinarán sus propiedades:

Granulometría Limites de Atterberg (líquido e índice plástico) Valor Soporte (CBR) Densidad (Proctor) Humedad

Con los datos obtenidos, se elabora un perfil estratigráfico en el cual se detallan los distintos tipos de suelos y su profundidad.

La Subrasante es la capa de terreno de una carretera que soporta la estructura de pavimento y que se extiende hasta una profundidad que no afecte la carga de diseño que corresponde al tránsito previsto. Esta capa puede estar formada en corte o relleno y una vez compactada debe tener las secciones transversales y pendientes especificadas en los planos finales de diseño.

El espesor de pavimento dependerá en gran parte de la calidad de la subrasante, por lo que ésta debe cumplir con los requisitos de resistencia, incompresibilidad e inmunidad a la expansión y contracción por efectos de la humedad, por consiguiente, el diseño de un pavimento es esencialmente el ajuste de la carga de diseño por rueda a la capacidad de la subrasante.

Materiales

Tiene que estar libre de vegetación y materia orgánica, de lo contrario, el material deberá reemplazarse por material adecuado para subrasante en el tramo correspondiente o considerar la estabilización de los suelos subyacentes.

En general los materiales apropiados para capa de subrasante, son los suelos de preferencia granulares con porcentajes de hinchamiento según ensayos AASHTO T-193 y que no tengan características inferiores a los suelos que se encuentran en el tramo. Según AASHTO M-145, los suelos clasificados A-8, son



materiales inadecuados para la capa de subrasante, ya que son suelos orgánicos constituidos por materiales vegetales o fangosos. Estos suelos generalmente tienen textura fibrosa, color café oscuro y olor a podredumbre y son altamente compresibles, con muy baja resistencia.

Cuando en la subrasante aparezcan áreas con este tipo de material, deberá reemplazarse por otro que llene los requisitos para subrasante, haciendo previamente la remoción del material inapropiado.

Compactación

Para compactar la capa de subrasante, el espesor de ésta debe escarificarse, homogenizarse, mezclarse, conformarse y compactarse en su totalidad, hasta lograr la densidad máxima según AASHTO T- 180.



CONCLUSIONES

Todas las obras de ingeniería civil se apoyan sobre el suelo de una u otra forma, y muchas de ellas, además, utilizan la tierra como elemento de construcción para terraplenes, diques y rellenos en general; por lo que, en consecuencia, su estabilidad y comportamiento funcional y estético estarán determinados, entre otros factores, por el desempeño del material de asiento situado dentro de las profundidades de influencia de los esfuerzos que se generan, o por el del suelo utilizado para conformar los rellenos.

Si se sobrepasan los límites de la capacidad resistente del suelo o si, aún sin llegar a ellos, las deformaciones son considerables, se pueden producir esfuerzos secundarios en los miembros estructurales, quizás no tomados en consideración en el diseño, productores a su vez de deformaciones importantes, fisuras, grietas, alabeo o desplomos que pueden producir, en casos extremos, el colapso de la obra o su inutilización y abandono.



RECOMENDACIONES

En general un aumento de la presión sobre un elemento de suelo produce un incremento de la resistencia al esfuerzo cortante, una disminución de la compresibilidad y una reducción de la permeabilidad; los efectos contrarios se producen si las presiones disminuyen. Los cambios producidos por la reducción de la presión suelen ser menores que los producidos por un incremento de presiones de igual magnitud. El suelo se comporta por lo tanto como un cuerpo no perfectamente elástico.

El tiempo es una variable que interviene en los demás factores que contribuyen a las variaciones del comportamiento del suelo (en especial las presiones, la humedad y las condiciones del medio).

El agua puede tener dos efectos perjudiciales sobre el suelo. En primer lugar, la sola presencia del agua disminuye las fuerzas de atracción entre las partículas arcillosas. En segundo lugar, el agua intersticial puede, en determinadas situaciones particulares, soportar los esfuerzos aplicados, modificando así el comportamiento del suelo.

Existen varias características del entorno de un suelo que pueden tener una influencia importante en el comportamiento mecánico de este. Entre estas características están la naturaleza del fluido intersticial y la temperatura.

En consecuencia, las condiciones del suelo como elemento de sustentación y construcción y las del cimiento como dispositivo de transición entre aquel y la supra estructura, han de ser siempre observadas, aunque esto se haga en proyectos pequeños fundados sobre suelos normales a la vista de datos estadísticos y experiencias locales, y en proyectos de mediana a gran importancia o en suelos dudosos, infaliblemente, al través de una correcta investigación.



BIBLIOGRAFIA

Manual de diseño MTC http://libro-pavimentos.blogspot.com/2010/03/caracteristicas-de-

la-subrasante.html http://www.asocem.org.pe/bivi/re/dt/PAV/subrasantes_cipriano.pdf http://es.slideshare.net/geral24/subrasante https://oopmufps.files.wordpress.com/2015/02/capitulo7-

pavimentos.pdf https://www.mtc.gob.pe/portal/transportes/caminos_ferro/

manual/N17.pdf http://html.rincondelvago.com/estudio-de-suelos-y-diseno-de-

pavimentos.html http://www3.ucn.cl/FacultadesInstitutos/laboratorio/mecanica7.htm


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