Terreno de fundacion 2

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TERRENO DE FUNDACIÓN –CLASIFICACIÓN DE SUELOS

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INTRODUCCIÓN

En el presente trabajo damos a conocer los conceptos sobresuelos de fundación referidos a pavimentos, junto con losdistintos análisis que comprende los materiales que se eligenpara obras o diseño de pavimentos. La metodología a seguirpara la caracterización del suelo de fundación que comprendebásicamente una investigación de campo a lo largo de la vía,mediante la ejecución de pozos exploratorios (calicatas),parapoder luego clasificar los suelos mediante los métodos (SUCS -AASHTO)

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SUELO

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Se denomina suelo de fundación a la capa de suelo a laestructura del pavimento, preparada y compactada comofundación para el pavimento.

MÉTODO DE EXPLORACIÓN DE CAMPO:

La metodología a seguir para la caracterización del suelo defundación comprende básicamente una investigación de campoa lo largo de la vía mediante la ejecución de pozosexploratorios(calicatas), con obtención de muestrasrepresentativas en números y cantidades suficientes paraposterior análisis en ensayos de laboratorios y finalmente conlos datos obtenidos en ambas fases se pasa al gabinete paraconsignar en forma grafica y escrita los resultados obtenidos.

TERRENO DE FUNDACIÓN

EXCAVACIONES:

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CALICATAS .- O catas son una de las técnica de prospección empleadas

para facilitar el reconocimiento geotécnico.

TRINCHERAS .- Es una técnica o método geológico de campo para

investigar las características o propiedades del sub suelo la cual consiste en

una excavación superficial de 0,8 y 3 metros de ancho o mas.

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EXCAVACIONES:

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PERFORACIÓN CON POSTEADORA .- Este método de perforación con

posteadora obtiene únicamente muestras alteradas , pero con esto basta

saber las características del suelo y la relación que tiene con la cantidad de

agua , esto cuando es un suelo plástico.

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ENSAYOS PARA DETERMINAR LAS PROPIEDADES MECÁNICAS DE LOS SUELOS

RELACIÓN SOPORTE CBR.- La resistencia a la penetración o capacidad desoporte de un suelo depende de numerosos factores , la mayoría de los cuales quedabien representado por el ensayo de la laboratorio.

Su objeto es simular lascondiciones de saturación a lascuales van a estar sometidos lossuelos como la subrasante deuna carretera, obteniendo deesta forma las condiciones máscríticas a las que va a estarsometido el suelo por acción decargas vehiculares.

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ELODETERMINACIÓN DEL CONTENIDO DE HUMEDAD

Este ensayo consiste en determinar

la cantidad de agua presente en

una cantidad dada de suelo en

términos de su peso en seco.

(ASTM D 2216, AASHTO T 265).

1. DETERMINACIÓN DELLÍMITE LÍQUIDO

2. DETERMINACIÓN DEL LÍMITE PLASICO

El estado líquido se define como lacondición en la que la resistenciaal corte del suelo es tan baja queun ligero esfuerzo lo hace fluir.

El límite plástico (LP) es la frontera entre elestado plástico y el semisólido de un suelo. Eneste estado el suelo puede ser deformadorápidamente o moldeado sin recuperaciónelástica, existen cambios de volumen,agrietamiento o desmoronamiento. (ASTM D4318, AASHTO T 90).

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ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO

La granulometría se determina al calcular el

peso retenido en cada tamiz, después de haber

efectuado el análisis de tamices. Luego se resta

el peso retenido en cada tamiz del peso total de

la muestra.

Un suelo conforme su granulometría se clasifica así:• Agregado grueso: Material retenido en

el tamiz de 4.75 mm (No. 4).

• Agregado fino: Material que pasa porel tamiz de 4.75 mm (No. 4).

• Relleno mineral: Fracciones deagregado fino que pasa el tamiz de0.60 mm ( No. 30).

• Polvo mineral: Fracciones de agregadofino que pasa el tamiz de 0.075 mm(No. 200)

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NO SIEMPRE UN PAVIMENTO ESTA CONSTITUIDO : Por las capas de sub-base,base, rodamiento y sello, ausencia de una o varias de ellas dependeráde:

• Capacidad soporte C.B.R.• Clase de materiales a emplearse• Tipo de pavimento• Intensidad y tipo de transito• Cargas de diseño• Condiciones topográficas• Condiciones climáticas• Agentes externos


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Es aquel que sirve de fundación osoporte del pavimento, despues dehaber. Es aquel que sirve de fundaciono soporte terminado el movimientode tierra o compactado, de sucapacidad soporte (C.B.R.) dependeen gran parte el espesor que debetener un pavimento o mejorarsucondición.

TERRENODEFUNDACIÓN

C.B.R.

POBRE 2-5

REGULAR 5-10

BUENO 10-20

MUYBUENO 20-40

EXCELENTE 40-80

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COMPACTACIÓN DEL TERRENO DE FUNDACIÓN SEGÚN LOS SUELOSSi los suelos del terreno de fundación son arcillosos, deberá exigirse en el campo un mínimo de 95 % de la densidad de laboratorio, determinada según el método AASHO T-180-D.Además, el espesor mínimo del terreno de compactación debidamente compacto, estará relacionado con el tipo de tránsito. Así por ejemplo:

INDICE DE TRAFICO CONPACTACION

POBRE 6 a 12 pulgadas (15 a 30 cm.)

REGULAR 6 a 12 pulgadas (15 a 30 cm.)

FRECUENTE 12 a 18 pulgadas (30 a 45 cm.)

MUY FRECUENTE 12 a 18 pulgadas (30 a 45 cm.)

INTENSO 18 a 24 pulgadas (45 a 65 cm.)

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COMPACTACIÓN DEL TERRENO DE FUNDACIÓN SEGÚN LOS SUELOS

Si el terreno de fundación está formado por suelos no cohesivos, deberá exigirse una compactación no menor del 100 % de la densidad obtenida en laboratorio según el método AASHO T-180-D. Además, el espesor del terreno de fundación compactado tiene que ser:

INDICE DE TRAFICO CONPACTACION

POBRE No menor de 6 a 12"(15 a 30 cm)

REGULAR No menor de 6 a 12"(15 a 30 cm)

FRECUENTE No menor de 12 a 18"(30 a 45 cm)

MUY FRECUENTE No menor de 12 a 18"(30 a 45 cm)

INTENSO No menor de 18 a 24"(45 a 60 cm)

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COMPACTACIÓN DEL SUELO

¿CUAL ES EL METODO MAS ADECUADO DE COMPACTACIÓN PARA LOSDIFERENTES TIPOS DE TERRENOS O SUELOS DE FUNDACION?

SUELOS GRANULARES SUELOS COHESIVOS :

Se compactan mejor por vibración.La vibración reduce las fuerzasde fricción, dejando que laspartículas caigan libremente porsu propio peso

• Placas y rodillos vibratorios• Masas desde altura ( comp.

dinámica )

Se compactan mejor por amasado e impacto.La tendencia de los suelos es combinarseformando laminaciones continuas conespacios de aire entre ellas, impidiendo quecaigan partículas en los vacios con lavibracion. La fuerza de inpacto produce unesfuerzo de cizalle que junta laslaminaciones ,oprimiendo las bolsas deaire hacia la superficie.- Pisones- Rodillo Pata de Cabra y Neumático- Circulación adecuada del equipo detransporte

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CLASIFICACIÓN DE SUELOS

SISTEMA DE CLASIFICACIÓN UNIFICADO DE SUELOS (SUCS)

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Para poder clasificar el suelo, debemos previamente obtener : ANALISIS GRANULOMETRICO POR TAMIZADO:SUCSASSHTO LIMITES DE CONSISTENCIALímite Liquido (% Ll)Límite Plástico (% Lp)

Sistema concebido para permitir la identificación delos suelos en el terreno, los agrupa de acuerdo a sucomportamiento como material para construcción enfunción de sus propiedades de granulometría yplasticidad


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Primero debemos conocer los símbolos utilizados, para la clasificación de suelos con sus iniciales en ingles:

Debemos de tener los datos de: (%GRAVA,%FINOS,%ARENA, Cc y Cu)

ANALISIS GRANULOMETRICO POR TAMIZADO% QUE PASACu (Coef. De uniformidad)Cc (Coef. De Curvatura)

LIMITES DE CONSISTENCIA:Límite Liquido (% Ll)Límite Plástico (% Lp)

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COEFICIENTE DE UNIFORMIDAD (Cu)

D 60 / D 10

COEFICIENTE DE CURVATURA (Cc)D30² / D60 x D10

Cu> 4 = GRAVA BIEN GRADUADA

Si el resultado esta (1-3)

BIEN GRADUADACc> 6 = ARENA

% QUE PASA EN LA MALLA # 200

PASA < 50%“GRANULAR”

PASA>50%“FINO”-- TABLA DE CASAGRANDE


PASA < 50%“GRAVA”

PASA > 50%“ARENA”


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<5% 5<%Finos<12 >12%

Cu (Uniformidad)

Cu (Curvatura)

Tabla de Casagrande

Cu (Uniformidad)

Cc (Curvatura)

Tabla de Casagrande

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El Límite Liquido ya lo tenemos de dato mediante los ensayos realizados y el Índice de Plasticidad (IP) se obtiene de la resta entre LL – LP, cuando tenemos estos datos: IP Y LL , ambos valores se ubican en la Tabla de Casagrande y en el punto de intersección nos dará el resultado de TIPO DE SUELO.

SUCS – EJEMPLO PRÁCTICO

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LUGAR: CALICATA

ASOC. CALIFORNIA, MZ C1,

LOTE 32, AV.PASADENA –

V.E.S.

Información Previa – Ubicación y acceso: El trabajo práctico de “Calicata” fue

desarrollado en ASOC. CALIFORNIA, MZ C1, LOTE 32, AV.PASADENA – Distrito Villa el

Salvador, en la provincia de Lima.

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SUCS – EJEMPLO PRÁCTICOTER

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Se midió la altura de cada estrato encontrado:

A= 30 cm B= 6.5 cm C= 65 cm D= 13 cm

La altura y ancho de la calicata, fueron:

ALTURA:1.30 m

ANCHO: 80 cm


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DATOS DEL ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO% QUE PASA

3” 1½” ¾” Nº4 Nº10 Nº40 Nº200

SUELO A 100 100 90 74 68 50 3

SUELO B 100 100 100 100 100 50 3

SUELO C 100 100 100 100 100 100 0.5

SUELO D 100 100 100 100 100 21 1

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SUCS – EJEMPLO PRÁCTICOTER

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CLASIFICACIÓN SUCS – SUELO A

N°200DATO

GRANULAR

PASA<50%

FINOS

PASA>50%

3 Si cumple - GRANULAR No cumple

N° 4 74

GRAVA

PASA<50%

ARENA

PASA>50%

No cumple Si cumple - Arena

N°200 3

<5% 5<%Finos<12 >12%

Cu

Cc

- Tabla de

Casagrande

- Cu y Cc

- Tabla de

Casagrande

Si cumple No cumple No cumple

Cu=0.87/0.09=9.67(W) “Cc> 6 = ARENA BIEN GRADUADA”

Cc=0.17²/0.87x00.09=0.37(P) “(1-3)

BIEN GRADUADO”

Tipo de

SueloARENA POBREMENTE GRADUADA


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CLASIFICACIÓN DE SUELOS

SISTEMA DE CLASIFICACIÓN (AASHTO)

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La Asociación Americana de Oficiales de Carreteras Estatales y

Transportes o por sus siglas en inglés AASHTO

Es un órgano que establece normas, publica especificaciones y hace

pruebas de protocolos y guías usadas en el diseño y construcción

de autopistas en todo los Estados Unidos.

Es de uso especial para la construcción de vías, manejo de sub

rasante y terraplenes.


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El suelo es granular si el pasante por el tamiz 200 (%P200) es menor

o igual al 35%.

El suelo se clasifica como fino si el pasante por el tamiz 200 (%P200)

es mayor al 35%.

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Se designan grupos y subgrupos para cada tipo de material.

Para los suelos granulares se establecen 3 grupos:

A-1 Gravas y arenas

A-2 Gravas y arenas limosas y arcillosas

A-3 Arena fina

Para los suelos finos se establecen 4 grupos:

A-4 y A-5 Limos

A-6 y A-7 Arcillas


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A-1a Principalmente gravas con o sin partículas finas de

granulometría bien definida

A-1b Arena con o sin partículas finas de granulometría bien definidas

A-2-4 Materiales granulares con partículas finas limosas

A-2-5 Intermedio

A-2-6 Materiales granulares con partículas finas arcillosas

A-2-7 Intermedio

A-3 Arena de granulometría deficiente que casi no contiene partículas

finas ni grava

A-4 Principalmente partículas finas limosas

A-5 Tipos de suelos poco frecuentes que contienen articulas finas

limosas, generalmente elásticos y difíciles de compactar

A-6 Contiene partículas finas limosas o arcillas con un limite liquido

bajo

A-7-5 Las arcillas y limos mas plásticos

A-7-6 Las arcillas y limos mas plásticos

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TERRENO DE FUNDACIÓN –CLASIFICACIÓN DE SUELOS

Engineering

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