CONTROL DE LA COMPACTACION

COMPACTACIN DE MASAS NATURALES DE SUELOS Y TERRAPLENES EXISTENTESCOMPACTACIONCompactar es la operacin previa, para aumentar la resistencia superficial de un terreno sobre el cual deba construirse una carretera u otra obra. Aplicando una cantidad de energa la cual es necesaria para producir una disminucin apreciable del volumen de hueco del material utilizado.La compactacin de los suelos se produce por la reorientacin de las partculas o por la distorsin de las partculas y sus capas absorbidas.En un suelo no cohesivo la compactacin ocurre mayormente por la reorientacin de los granos para formar una estructura mas densaPara lograr una compactacin eficiente en los suelos no cohesivos se requiere una fuerza moderada aplicada en una amplia rea, o choque y vibracin.COMPACTACIN DE MASAS NATURALES DE SUELOLos estratos naturales y los terraplenes existentes no pueden compactarse en capas, hecho que excluye la aplicacin de la mayora de los mtodos descriptos previamente, ya que, para ser efectivo, el agente compactador debe actuar en el interior de la masa de suelo. El mtodo de compactacin mas adecuado para una obra dada debe seleccionarse en funcion de la naturaleza del suelo. La forma mas efectiva para compactar arena no cohesivo es por vibracin.TERRAPLNes latierracon que se rellena unterrenopara levantar su nivel y formar unplanode apoyo adecuado para hacer unaobra.

PRINCIPALES TIPOS DE TERRAPLENES:LosTerraplenes pueden dividirse en cuatro grandes grupos: terraplenes de ferrocarril, terraplenes de caminos, malecones y cliques desierra. En cada grupo, los terraplenes son similares no solo por el fin a que estn destinados, sino tambin en cuanto a los factores que deben considerarse cuando se eligen sus taludes laterales. En el estudio que sigue respecto de la eleccin de taludes, se supone que los terraplenes descansan en suelo estable.

Terrapln : Obra vial

AntesDespus Mtodo Constructivo 1) Operaciones previas. 2) Desbroce del terreno. 3) Eliminacin de la capa de tierra vegetal o escarpe. 4) Escarificado. 5) Ejecucin del terrapln. Extendido Humectacin Compactacin6) Termino del terrapln.

1) Operaciones PreviasEstudio de mecnica de suelosEstudio preliminarTrabajo de gabinete.Ubicacin: Mapas, Plano topogrfico, Plano de anteproyecto.Informacin Geolgica: memorias, informes y mapas geolgicos.Informacin Geotcnica: Publicaciones. Memorias e informes.Informacin Sismolgica: Informacin del servicio sismolgico UCH y memorias.

2) Desbroce del terreno El desbroce consiste en extraer y retirar de la zona comprendida por la traza de la carretera todos los rboles, plantas, maleza, escombros, basura o cualquier otro material Indeseable que pueda acarrear perjuicios al normal desarrollo de las obras o al futuro comportamiento de la va. 3) Eliminacin de la capa de tierra vegetal ( Escarpe )

Eliminacin de la capa ms superficial de terreno, generalmente compuesta por un alto porcentaje de materia orgnica (humus), que como sabemos debe ser evitada a toda costa dada la susceptibilidad que presenta a procesos de oxidacin y mineralizacin.

4) Escarificado Tarea que consiste en la disgregacin de la capa superficial del terreno, efectuada por medios mecnicos. Generalmente se emplean herramientas especiales acopladas a mquinas tractoras de gran potencia (bulldozers) que se encargan simultneamente de la eliminacin del terreno vegetal y del proceso de escarificado5) Ejecucin del terrapln Comprende los procesos de:

a)Extendidob)Humectacin c)Compactacin. a) Extendido Extendido del suelo en capas de espesor uniforme y sensiblemente paralelas. El material que componga cada capa deber ser homogneo y presentar caractersticas uniformes: en caso contrario, deber conseguirse esta uniformidad mezclndolos convenientemente .b)Humectacin Doble funcin:Por un lado, asegura una ptima compactacin del material, asegurando la suficiente resistencia y reduciendo los posteriores asentamientos del terrapln. Por otro, evita que las variaciones de humedad que se produzcan despus de la construccin provoquen cambios excesivos de volumen en el suelo, ocasionando daos y deformaciones en el firme.

c) Compactacin Se procede a realizar la compactacin mecnica de cada capa, hasta obtener una mayor densidad que el proctor normal.En la coronacin o capa final del terrapln, se realizara efectuando el perfilado de la superficie.

Consideraciones en la construccin de un Terrapln en una ladera.

Maquinaria utilizada

Esquema general de un terraplnEste procedimiento se realizar hasta que el terrapln alcance la altura definida en el proyecto. Proceso constructivo de un terrapln. El proceso constructivo de un terrapln comprende diversas etapas y operaciones encaminadas a conseguir las caractersticas resistentes y estructurales exigidas a cada capa, y que aseguren un correcto funcionamiento de la misma. La calidad de un terrapln depende en gran medida de su correcta realizacin, es decir, de la apropiada colocacin y posterior tratamiento de los diferentes materiales empleados en su construccin.

Perspectiva Isomtrica terraplnCompactacin de un terrapln- Espesor max de 30 cm., a menos que dispongamos de los equipos necesarios que nos garantice la compactacin necesaria en el proyecto.- Para la compactacin del material este debe estar en las siguiente Condiciones de humedad:- El material deber estar homogneamente hmedos, cercano al optimo, por lo tanto segn como est el terreno se deber agregar o quitar agua.Procedimiento:- El trabajo debe realizarse comenzando desde el borde del terrapln, avanzando haca el centro con pasadas paralelas traslapadas en por lo menos la mitad del ancho de la unidad compactadora.- Toda la superficie debe recibir un numero suficiente de pasadas para que quede correctamente compactada.

Compactacin de un terrapln.

- Los rellenos efectuados por capas debern alcanzar una densidad del 95% D.M.C.S o un 80% de D.R.- En los bordes se exige un 90% de D.M.C.S y un 70% de D.R.- Deslizamiento, esta falla no es comn en terraplenes por que uno bien diseado y construido no debera presentarla.- Erosin y deslizamientos locales- Corrimientos por apoyo en planos inclinados (laderas de cerros).- Asentamiento por disminucin de huecos del suelo del terrapln.- Hundimientos por consolidacin del suelo de fundacin.- Flujo plstico del suelo de fundacin - Asentamiento por vibraciones y licuacin del suelo.

Fallas mas comunesCONTROL DE LA COMPACTACION

El control de la compactacin es fundamental para obtener las propiedades deseadas en el suelo y en especial para conseguir un material razonablemente uniforme.

se puede medir el peso unitario del material, la humedad y las caractersticas de clasificacin conuna ciertafrecuencia, generalmente expresadoen forma de un nmerode pruebas por un cierto volumen deterrapln colocado.Para determinar la densidad de campo existen diversos mtodos que en forma general pueden agruparse en destructivos y no destructivos

Los ensayos destructivos comprenden la excavacin y remocin de parte del material del suelo. Mientras que los ensayos no destructivos determinan indirectamente el peso unitario y el contenido de agua del suelo.

ENSAYOS DESTRUCTIVOSLos pasos necesarios para los ensayos destructivos comunesson los siguientes:

Ubicar el lugar de ensayoExcavar un hoyo en el suelo de la profundidad deseada. El tamao del hoyo depender del tamao mximo del material del relleno y debe ser tan grande como permitan las limitaciones del equipo. Pese el suelo hmedo como Wt.Tomar una muestra para el contenido de agua.Medir el volumen del material excavado usando el hoyo.las tcnicas comnmente empleadas incluyen el cono de arena y el mtodo del baln y a veces vaciar en el hoyo aceite o agua u otro fluido de peso unitario conocido.

METODO DEL CONO Y LA ARENALa arena a utilizar en este mtodo tiene que ser pasante del tamiz N 20 y retenida en el tamiz N 30. Esta se coloca en el hoyo previamente abierto y se va acomodando con relacin de vacos mnima pudiendo calcularse as el volumen de la muestra.

Para ello se coloca encima del orificio una placa con abertura central de 4 6 pulgadas de dimetro y luego un cono doble unido con una vlvula y un frasco en uno de sus extremos conteniendo en la arena, esta se deja caer sobre el hoyo midiendo la empleada para llenarlo.

Luego se pesa lo que queda en el frasco. Por diferencia entre el peso inicial, peso retenido entre el cono y la placa y peso final se determina el peso de la arena que llen el hoyo. Como el peso unitario de la arena es conocido, es posible calcular el volumen del suelo extrado de la siguiente manera:

METODO DEL FRASCO VOLUMETRICO Consiste en medir el volumen del orificio previamente abierto en la capa compactada mediante la introduccin en l de una goma plstica de aproximadamente 2mm de espesor, la cual se encuentra dentro del aparato siendo introducida dentro del orificio a travs de la inyeccin de agua a presin.

METODO DEL ACEITE Es usado solamente en suelos finos e impermeables, abriendo un orificio que se llena posteriormente de aceite de motor,se mide el volumen de aceite que ocupa el orificio. Al igual que enlos casos anteriores se determina el peso unitario hmedoy el peso unitario seco del suelo.

2.METODO NO DESTRUCTIVOS.

Estos permiten la obtencin del peso unitario y la humedad del suelo directamente en campo mediante la utilizacin de radiaciones gamma provenientes de un elemento radioactivo que se encuentra dentro del aparato de medicin. Este equipo se conoce como densmetro nuclear y existen tres tipos1) Troxles, 2) Campbell Pacific Nuclear, 3) Humboldt.DENSMETRO NUCLEAR

El dispositivo captador se activa para detectar la radiacin noabsorbida por el suelo y el agua, luego da una lectura directa deambos valores.

Estos equipos tienen ventajas sobre los tradicionales tales como:Capacidad para un mayor nmero de ensayos.Obtencindirecta de peso unitario y contenidode humedad.

Las principales desventajas son:Alto costo inicial del equipo.Riesgo potencial deradiactividad.

Pequea profundidad efectiva de la determinacin.

Necesidad de una cuidadosa preparacin de la superficie ya que la profundidad efectiva del ensayo es reducida.

Necesidad de calibraciones cuidadosas y repetidas. Se relacionan con cono y arena para densidad y con secado al horno para contenido de humedad.Los equipos nucleares, slo pueden justificarse paragrandes proyectos en los quesea necesario un grannmero de ensayos.

DENSIMETRO NUCLEAR

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