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• Jan Pabon

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Estudio de la subrasante

Unidades Homogéneas de Diseño UNIDAD 1

UNIDAD 2

UNIDAD 3

UNIDAD DE DISEÑO • HOMOGENEIDAD EN CONDICIONES: *Geológicas *Topográficas *De suelos *De drenaje *Ambientales • BASES DEL ESTUDIO

Estudios de la zona, Fotografías aéreas Exploraciones preliminares

ESTUDIOS EN UNIDAD DE DISEÑO • • • • • •

Clasificación Geológica Clasificación Geotécnica Preliminar Resistencia (Geotecnia Definitiva ) Estabilidad Volumétrica Condiciones de Drenaje Posibilidad de Mejoramiento

Evaluación Geológica

EVALUACION GEOTECNICA PRELIMINAR OBJETIVOS DE SONDEOS

• Determinar el perfil estratigráfico • Posición del nivel freático (subdrenaje)

NAF

EVALUACION GEOTECNICA (SONDEOS)

S

Area f(Equipo)

H=1.50m

S

S

•Uniformidad que presentan los suelos •Importancia del proyecto •Carreteras 250 m, Aeropuertos 50 m

EVALUACION GEOTECNICA

SONDEOS MUESTREO y ENSAYOS • Condiciones de humedad y plasticidad • Condiciones granulométricas • Análisis de Humedad y Densidad de Equilibrio • Estudios y ensayos específicos

MUESTRAS REMOLDEADAS (ALTERADAS)

Ensayo de Humedad

Plasticidad

IP = LL - LP

Evaluación Geotécnica Preliminar SONDEOS PRESENTACION DE RESULTADOS Descripción y ubicación del sondeo Cuadros resúmenes de resultados Perfil estratigráfico Perfil de humedades. Análisis de Consistencia. Análisis en carta de plasticidad

Información de Sondeos Sondeo Abs Prof No cisa ms

1 2

K0 + 150

Gradación % Pasa 3/4 No4 No200

LL LP IP % % %

W Clasi % fica ción

PERFIL ESTRATIGRAFICO S1

S2

S3

S4

S5

S6

Afirmado Suelo granular

Suelo Fino MH

Sn

PERFIL DE HUMEDADAES S1

SONDEO O APIQUE

S2

A1

800

1000

S3

S4

100 90 CONVENCIONES 80 Profundidad simbolo metros

70 60 50

0.00-0.30 40

0.30-0.60 30

0.60-0.90 0.90-1.20 1.20-1.50

20 10 0 0

ABSCISA

200

400

600

1200

1400

1600

1800

2000

COMPARACION DE PERFILES DE HUMEDAD Y LIMITES

120

% de Humedad

100 80 60 40 20 0

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Sondeo No. L. Líquido

L. Plástico

Humedad

11

INDICE DE PLASTICIDAD

100%

80%

CH

CL 60%

40%

MH / OH

20%

ML

CL / ML

ML / OL

0% 0%

20%

40%

60%

80%

LIMITE LIQUIDO

100%

120%

140%

160%

EVALUACION GEOTECNICA DEFINITIVA OBJETIVOS DE APIQUES • Conocer las características de resistencia

EVALUACION GEOTECNICA - RESISTENCIA

APIQUES

H=1.50m

S

S

Area 1-2m2

• • • •

GEOMETRIA:

Espaciamiento: Perfil estratigráfico deducido Condiciones de consistencia Condiciones de los suelos (%W, Plast). Condiciones excepcionales.

Prof. = 1.50 m debajo de subrasante Area= 1 a 2 m2

EVALUACION GEOTECNICA

APIQUES MUESTREO y ENSAYOS • • • • •

Condiciones de humedad y plasticidad Condiciones granulométricas Condiciones de compactación Densidad de Campo Condiciones de Resistencia.

CONDICIONES DE COMPACTACION

Evaluación Geotécnica

APIQUES PRESENTACION DE RESULTADOS Descripción y ubicación del Apique Cuadro resumen de resultados Complementación de información obtenida en sondeos Resistencia de Subrasante

ESTABILIDAD VOLUMETRICA DE SUBRASANTE • La inestabilidad volumétrica y deformabilidad perjudican las capas inferiores del pavimento.

• Controlar fenómenos de expansión y contracción • Ensayos para estimar los cambios volumétricos Relaciones con IP, LC, LL, Actividad Presión de Expansión de Lambe Expansión Libre Expansión CBR

Relación de límites con potencial de cambio volumétrico Potencial de Cambio Volumétrico Bajo

Indice Plástico % Límite De Zonas Zonas Contracción % Secas Húmedas 0 - 15 0 - 30 > 12

Moderado

15 - 30

30 - 50

10 - 12

Alto

> 30

> 50

< 10

Clasificación de suelos expansivos (Holtz y Gibbs) Potencial Expansión en consolidómet LC % de expansión bajo presión2

IP % % part. Expans 30

> 32

Alto

20 - 30

6 - 12 23-45 18 -37 100 +

Medio

10 - 20

8 - 18 12-34 12 -27 50-100

Bajo

13

> 37

100 +

< 20 < 17 < 50

CONDICIONES DE DRENAJE • Determinante en el comportamiento del pavimento.

• Fuentes del agua en los pavimentos: Ascensión capilar Infiltración vertical Flujo interno

• Efectos de los cambios de Humedad: Variaciones en resistencia Inestabilidad volumétrica

Deformabilidad Fenómeno de Bombeo

• Contemplar Diseño de Obras de Drenaje

Obras de Drenaje

METODOS DE MEJORAMIENTO DE LOS SUELOS

FISICOS M E T O D O S

QUIMICOS

MECANICOS

Confinamiento (Suelos Fri.) Consolidación previa (S. Fino) Mezclas de suelos Con sal Con Cemento Con asfalto Con cal Con Otras sustancias COMPACTACION

Recomendaciones Para Evaluación De Resistencia De La Subrasante

Casos de Evaluación de Subrasante 1. Capa Subrasante conformada por el suelo natural de fundación 2. Remoción parcial del suelo de fundación para conformar la capa subrasante con un suelo de préstamo 3. Tratar el suelo de fundación mediante compactación o estabilización química para conformar una capa de subrasante con el suelo mejorado in situ 4. Subrasantes correspondientes a coronas de terraplén 5. Suelos de fundación considerados especiales (Suelos expansivos, muy blandos o sensitivos)

Caso 1. Capa subrasante conformada por el suelo natural o de fundación. Cuando en el estudio preliminar se detecte una subrasante de consistencia dura o muy dura, se efectuará un muestreo inalterado para pruebas de Mr o CBR por c/tipo de suelo

R1

R2 Inalterado R3

Rn

Caso 2. remoción parcial de la fundación para conformar la capa subrasante con un suelo importado Suelo con Mr < 300Kg/cm2 y no es susceptible de estabilizar en el sitio.

min 0.50 m

Laboratorio R1 Rn W, D Obra

Prestamo INV 220

Caso 4. Subrasantes correspondientes a coronas de terraplen R1 W,D Rn Obra

Corona

Terraplen

Prestamo INV 220

Caso 5. Suelos de fundación de las estructuras del pavimento consideradas especiales > 0.50m

1. Delimitar la zona problemática L y V Suelo problemático Exp, bla, sens

Capa Subrasante Suelo existente estabilizado

R1 W,D Rn Obra

Prestamo INV 220