sábado, 31 de mayo de 2014

ESPECIFICACIONES TECNICAS PARA UNA SUB BASE (II)

EQUIPO.-

El tipo de equipo requerido para la ejecución de la sub-base es el siguiente:

- Equipo de extracción ,selección carga y transporte.
- Motoniveladora con escarificador.
- Camión tanque distribuidor de agua.
- Rodillos compactadores lisos
- Rodillos vibratorios
- Rodillos neumáticos
- Rodillos de grillas

EJECUCIÓN.-


Comprende operación de extracción , selección ,transporte ,distribución , mezcla y humedecimiento o desecacion , compactación y acabado realizadas sobre la sub-razante debidamente preparada en el ancho establecido en cantidades que permitan llegar al espesor de diseño luego de su compactacion.

Cuando hubiera necesidad de efectuar capas de sub-base con espesor final superior a 20 cm, estas serán subdivididas en capas parciales que no excedan de 20 cm . El espesor mínimo de cualquier capa de sub-base será de 10 cm después de su compactacion.

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 óptima obtenida en el ensayo anterior.

CONTROL TECNOLÓGICO.-

Serán ejecutados los siguientes ensayos:

Un ensayo de compactacion para la determina­ción de las densidad máxima según el método AASHTO-T-180-D, con las muestras recogidas en puntos que obedezcan siempre el orden : borde derecho ,borde izquierdo ,eje ,borde derecho, etc. a 60 cm del borde.

Determinación de la densidad en sitio cada 100 metros lineales en los puntos donde fueran obtenidas las muestras para los ensayos de compactacion .

Determinación del contenido de humedad cada 100 metros lineales inmediatamente antes de la compactacion

Ensayos de granulometría e índices de plasticidad , de limite liquido , limite plástico según métodos AASHTO T-27 T-89 y AASHTO T-90. respectivamente, con espaciamiento máximo de 150 metros lineales

Un ensayo de índice de soporte California (C.B.R.) conforme el método AASHTO T-180-D , con un espaciamiento máximo de 150 metros lineales.

Para su aceptación serán considerados los valores individuales de los resultados

viernes, 30 de mayo de 2014

ESPECIFICACIONES TECNICAS PARA UNA SUB BASE (I)


DESCRIPCIÓN


Esta especificación se aplica a la ejecución de sub-bases Granulares constituidas de capas de suelo natural mezclas de suelos naturales o con agregados triturados o, par el presente proyecto se utilizara capas de suelo existente.

MATERIALES.


Los materiales a ser utilizados en la sub base deben presentar un índice de soporte Califor­nia (C.B.R.) igual o mayor al 40% y una expansión del 1% siendo estos índices determinados por el ensayo AASHTO T-193 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.

Cuando por motivos de orden económico de disponibilidad de materiales , el C.B.R. mínimo no es alcanzado , el ingeniero podrá disponer de una energía de compactación mayor , hasta el 100% del ensayo arriba indicado ; s aun el valor de 40% no es alcanzado, este podrá ser reducido por el mínimo de 20% con la correspondiente revisión del diseño del pavimento.

La granulometría del material para sub-base deberá encuadrarse dentro de una de las fajas granulométricas indicadas a continuación . El ingeniero podrá aprobar otras granulometrías pero en ningún caso el diámetro máximo del material podrá ser mayor que 7 cm , ni las partículas que pasen el tamiz Nro 200 en porcentaje en peso , ser superior al 30%.

El agregado retenido en el tamiz Nro 10 debe estar constituido por partículas duras y durables , exentas de fragmentos blandos , alargado o laminado así como materias orgáni­cas , terrones de arcilla u otras sustancias perjudiciales.

El material para sub-base no deberá presentar índice de plasticidad mayor que 6 (LP menor o igual a 6) y limite liquido mayor que 25 (LL menor o igual a 25). Podrá admitirse un LP menor o igual a 8, siempre que el equiva­lente arena sea mayor que 20.

jueves, 29 de mayo de 2014

Laboratorio DENSIDAD IN SITU (METODO DEL CONO DE ARENA)

El ensayo permite obtener la densidad de terreno y así verificar los resultados obtenidos en faenas de compactación de suelos, en las que existen especificaciones en cuanto a la humedad y la densidad.

Es el método lejos más utilizado. Representa una forma indirecta de obtener el volumen del agujero utilizando para ello, una arena estandarizada compuesta por partículas cuarzosas, sanas, no cementadas, de granulometría redondeada y comprendida entre las mallas Nº 10 ASTM (2,0 mm.) y Nº 35 ASTM (0,5 mm.).
Aparato cono de arena, compuesto por una válvula cilíndrica de 12,5 mm. de abertura, con un extremo terminado en embudo y el otro ajustado a la boca de un recipiente de aproximadamente 4 lts. de capacidad. El aparato deberá llevar una placa base, con un orificio central de igual diámetro al del embudo (figura 2.11.).
- Arena estandarizada, la cual deberá ser lavada y secada en horno hasta masa constante. Generalmente se utiliza arena de Ottawa, que corresponde a un material que pasa por la malla Nº 20 ASTM (0,85 mm.) y queda retenida en la malla Nº 30 ASTM (0,60 mm.).

o Dos balanzas, de capacidad superior a 10 kgs. y 1000 grs., con precisión de 1 gr. y de 0,01 gr. Respectivamente.

o Equipo de secado, podrá ser un hornillo o estufa de terreno. - Molde patrón de compactación de 4" de diámetro y 944 cc. de capacidad


MONTAJE DEL ENSAYO
Se coloca la placa y se procede a cavar con ayuda de un cincel

Se procede a pesar el cono con la arena ya en su interior como peso inicial



Se observa ya la cavidad formada se procura que las paredes estén uniformes, también se ve el materia extraído se procura que no pierda su humedad natural

Se procede acolocar el cono de arena y abrir la llave hasta que se llene de arena la cavidad hecha
Se procede a pesar el cono de arena con el resto de arena que quedo como peso final

miércoles, 28 de mayo de 2014

SEÑALES PREVENTIVAS (II)

Las señales preventivas se colocaran antes del peligro que se desea anunciar, a una distancia que permita el suficiente tiempo al conductor para su interpretación y reacción en función de la velocidad, las distancias que se recomiendan son las siguientes:
a) de 50 a 100 m. En caminos de velocidad baja ( hasta 60 Kph)
b) de 100 a 150 m. En caminos de velocidad media ( de 70 a 100 Kph)
c) de 150 a 200 m. En caminos de velocidad alta ( mas de 100 Kph).

Cuando se necesita un señal de otro tipo entre la preventiva y el peligro aquella se colocará en el lugar donde debería estar ubicada la preventiva y esta última se colocará al doble de la distancia desde el peligro.

Entre estas señales se tiene como ejemplo :

Curva pronunciada a la izquierda, curva peligrosa a la izquierda, Cruce de caminos, Intersección con camino lateral a la derecha, Intersección en “Y”, Bajada peligrosa, Estrechamiento de camino, Doble circulación, Superficie resbaladiza, Peatones, Piedra suelta, Paso a nivel sin barrera, este ultimo indica el cruce con un ferrocarril.









martes, 27 de mayo de 2014

SEÑALES PREVENTIVAS (I)

Descripción.-

Las señales preventivas se utilizan par indicar la existencia y naturaleza de un peligro próximo que el conductor tiene que conocer par actuar como corresponde.

Aplicación.-

Se analizaran y seleccionarán cuidadosamente las señales que se utilizarán para identificar exactamente las zonas donde existen peligro, que por parte de los usuarios. Cada una de ellas tiene una aplicación diferente y siempre se utilizará una señal determinada para prevenir la prevención.

Algunas de estas señales deberán ir seguidas por una señal restrictiva que indica la existencia de dichas limitaciones o prohibiciones en el lugar específico donde se aplica.

Forma y Tamaño.-

Las señales preventivas son de forma cuadrada, excepto las señales DIRECCIONALES y la de cuidado con el tren.

Las señales DIRECCIONALES son de forma rectangular de 80 cm de ancho y 30 cm. de alto.

La señal CUIDADO CON EL TREN tiene la forma de cruz de San Andrés.
Las aspas tienen 1.20 metros de largo por 0.25 metros de ancho y entre ellas forman un ángulo de 50°
Las demás señales consisten en un cuadro de 60 cm. de alto.

Color.- Las placas cuadradas de estas señales, excepto la señal de CUIDADO CON EL TREN son de color amarillo, el símbolo que representa la prevención es de color negro.

lunes, 26 de mayo de 2014

SEÑALES RESTRICTIVAS EN CARRETERAS (II)

Color.- Las placas rectangulares de estas señales, excepto las señales de PARE y CEDA el PASO, serán de color blanco. En su parte superior llevan una orla circular de color rojo que encierra el símbolo de la limitación, el cual será de color negro.

La leyenda de descripción en color negro, que está ubicada en la parte inferior, no se aplicará cuando se decida utilizar de forma circular solamente.

Ubicación Longitudinal.- La colocación longitudinal de estas señales denota el lugar donde se aplica o empieza una prohibición o restricción.

Se deberá estudiar muy cuidadosamente el lugar para la colocación de las señales prohibitivas y en especial las señales de PARE y CEDA el PASO en la figura 1.2 se muestran algunos ejemplos para la ubicación de estas señales.

PARE.-

 Se emplea para detener el transito en un lugar determinado tal como en intersecciones de caminos, tomando en cuenta las distintas preferencias.
Su colocación deberá hacerse en el lugar donde los vehículos deben detenerse y nunca al lado de otra señal.

En lugares de suma importancia se podrá instalar un semáforo fijo adicional con una luz intermitente de color rojo.

Su forma será octogonal y de color rojo, con la leyenda inscrita de PARE en color blanco. La altura de las letras será de 1/3 en relación a la altura del octógono.


CEDA EL PASO.- 

Se emplea par prevenir al tránsito que se incorpora a una vía principal para que disminuya su velocidad e inclusive llegue a parar si fuera necesario, con el objeto de ceder el paso al tránsito que circula con preferencia por la vía a la esta entrando. Esta señal se utilizará solamente en la confluencia de dos carriles, donde el tránsito de los dos une a uno solo y donde se dispone de suficiente visibilidad. En los casos donde la vía principal permita una alta velocidad y tenga un volumen considerable de vehículos, se estudiara cuidadosamente que el tránsito entrante disponga del espacio necesario par acelerar su velocidad antes de entrar en la vía principal, sin causar interrupciones al tráfico que por ellas circula.

La forma de está señal consistirá de un triángulo equilátero de color blanco, con una de sus vértices hacia abajo y una orla de color rojo que encierra la leyenda CEDA el PASO, de color negro.


domingo, 25 de mayo de 2014

SEÑALES RESTRICTIVAS EN CARRETERAS (I)

Existen tipos de señales las cuales son:

- Restrictivas
- Preventivas
- Prohibitivas

SEÑALES RESTRICITIVAS.-


Descripción.- Las señales restrictivas se utilizarán para indicar la existencia de limitaciones o prohibiciones reglamentarias que el conductor debe obedecer. El incumplimiento de esta reglamentación por parte del conductor significa una violación del reglamento general de tránsito.

Clasificación.- Estas señales limitativas “limitan” el movimiento de vehículos a ciertas regulaciones que están representadas por un símbolo dentro de una orla de color rojo. Las señales prohibitivas “prohíben” terminantemente ciertos movimientos que están representados por un símbolo cruzado por una diagonal a 45 de color rojo.

Aplicación.- La aplicación de estas señales se estudiará cuidadosamente para limitar exactamente las zonas donde se deben restringir o prohibir ciertos movimientos del transito. Cada una de las señales tiene una aplicación diferente y siempre se utilizará para definir la misma limitación o prohibición.
Algunas de estas señales deberán ser precedidas por una señal preventiva que anuncian la proximidad de dicha restricción.

Las señales restrictivas son circulares, excepto las de PARE y CEDA EL PASO las señales en forma rectangular llevan en la parte inferior una breve descripción de su significado. Esto resulta más costoso, pero se debe tener en cuenta que el incremento económico se justifica como programa educativo. En el futuro, cuando el público esté familiarizado con la señalización vial, se podrá utilizar las señales circulares solamente.

La señal de PARE tiene una forma especial con el objeto de resaltar su importancia. Consiste en un octógono con una distancia de 75 cm entre sus lados paralelos.
La señal de CEDA el PASO también tiene una forma única, con el objeto de atraer la atención del conductor. Consiste en un triangulo equilátero cuyos lados miden 80 cm y con uno de sus vértices hacia abajo.
Las demás señales consisten en una orla circular pintada sobre una placa rectangular de 60 cm de ancho por 90 de alto.

sábado, 24 de mayo de 2014

DISEÑO SIMPLIFICADO DE PAVIMENTOS ARTICULADOS

En algunos manuales se considera que los pavimentos articulados como de tipo flexible. La capa de losetas y su capa de asiento, al recibir la carga de los vehículos, la transiten prácticamente igual a la capa siguiente, que es la base de pavimento.

Se tendría que hacer una investigación de campo y de laboratorio para determinar cuanta carga absorben las capas loseta – asiento.

Cualquiera que fuera el resultado, tendría que ser de poca magnitud. Por lo tanto, se considera “loseta – asiento” funciona como una carpeta especial.

Los valores siguientes de estas capas para este pavimento, son muy semejantes a los pavimentos de asfalto.

Tanto las losetas, como la capa base, tienen pequeñas irregularidades. Además, para compactar la capa enlosetada, se requiere una capa no rígida que la sostenga.

Para estos dos motivos, un pavimento articulado, incluye una capa de asiento que esta debajo de las losetas y sobre la base de pavimento.

Conviene que esta capa sea de arena limpia de río, sin nada de arcilla, cemento o cal. Su espesor debe la mitad del espesor de la loseta. Si la superficie de la base es muy irregular, quizá sea necesario hacer la capa de asiento de 5 [cm.].

No conviene hacerla de mayor espesor porque este puede causar asentamientos en la loseta, por la consolidación de la arena, a amenos que este bien compactada.
TABLA PAVIMENTOS
ARTICULADOS, BANQUETAS, PLAZAS Y ANDADORES
TRANSITO A




TABLA PAVIMENTOS ARTICULADOS
CALLE PARA PEATONES
TRANSITO B


TABLA DE PAVIMENTOS ARTICULADOS
CALLES RESIDENCIALES, ESTACIONAMIENTOS PARA AUTOMÓVILES
TRANSITO 1



TABLA PAVIMENTOS ARTICULADOS
CALLES RESIDENCIALES ALIMENTOS, POCOS AUTOBUSES
TRANSITO 2



TABLA PAVIMENTOS ARTICULADOS
AVENIDAS, ESTACIONAMIENTOS INDUSTRIALES, REGULAR CANTIDAD DE AUTOBUSES
TRANSITO 3



TABLA PAVIMENTOS ARTICULADOS
CALZADAS, CALLES COMERCIALES, MUCHOS AUTOBUSES
TRANSITO 4

viernes, 23 de mayo de 2014

DISEÑO PAVIMENTO ARTICULADO

Estas piezas de pavimento prefabricadas, deben cumplir con varios requisitos geométricos y resistencia, como: muestreo, forma, dimensiones, color, textura y resistencia a varios esfuerzos A continuación se darán algunos valores de lo anterior.

Muestreo: 

una muestra normal, consistirá en 10 losetas enteras, por cada 15000 losetas o fracción de ese cantidad muestreados al azar preferente, en la planta que lo fabrico, y ensayándolos antes del embarque.

Forma: los adoquines pueden ser de cualquier forma, pero conviene que su figura no tenga cambios bruscos. La forma mas conveniente es rectangular.

Dimensiones:

 no es fácil señalar las dimensiones de estas piezas

Color: 

El color de las losetas puede ser el de todo el arco iris siempre y cuando el aditivo colorante no altere las propiedades del concreto. Vale la pena señalar que, en las calles con mucho transito, la loseta termina de color negruzco por el frotamiento de los neumáticos. Algunos urbanistas sostienen que el color de la loseta debe ser neutro, es decir un color gris oscuro.

Textura:

 la textura de las losetas debe ser fina, para ser impermeables. El agregado usado, debe ser fino, con algo de material retenido en el tamiz Nº 4. Generalmente la arena, con algo de granzón, es el agregado adecuado. Esta arena debe cumplir con las normas de agregado fino para concreto, sobre todo su resistencia al desgaste.

Resistencia la desgaste: 

las losetas deberán tener una adecuada resistencia al desgaste, la cual se logra al usar un agregado adecuado y una dosificación con cemento Pórtland en buena calidad. El resultado de cualquier prueba mecanizada, práctica y confiable., no debe desgastar la loseta as de 3 [mm.].

Resistencia a la flexión: 

en las losetas, igual que en las losas de concreto de pavimentos, el esfuerzo crítico es el de flexión, o módulo de ruptura.

El valor del módulo de ruptura mínimo, determinado en una loseta entera, cortado con un disco de diamante, es de 40 [Kg./cm2]. Este módulo de ruptura es aproximadamente de 15% de la resistencia de compresión determinad como sigue:

Resistencia a la compresión: 

en las losetas debe ser de 300 [Kg./cm2], determinada en probetas cúbicas, obtenidas cortando las mitades de la prueba de flexión, o de una loseta entera. Las dimensiones del cubo deben ser de un espesor igual al de la loseta, a través del cual se aplicara la carga de compresión, y un ancho y un largo que no difiera mucho del espesor.

jueves, 22 de mayo de 2014

DISEÑO DEL SISTEMA DE ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE

Periodo de diseño

El período de diseño es el número de años durante los cuales una obra determinada prestará con eficiencia el servicio.

El período de diseño debe ser adoptado en función del componente del sistema y la característica de la población, según la tabla:

Población de diseño


La predicción de la población deberá estar fundamentada por los métodos de cálculo que para cada caso existen. Estos métodos deberán guardar relación con la importancia de la población de acuerdo a los parámetros de las normas.

Se aplicarán los datos estadísticos del INE para determinar las poblaciones de referencia y los índices de crecimiento demográfico respectivos.


Componente del sistema
Población menor a
20 000 habitantes
Población mayor o igual a
20 000 habitantes
Obra de captación
Aducción
Pozos profundos
Estaciones de bombeo
Plantas de tratamiento
Tanques de almacenamiento
Redes de distribución
Equipamiento
- Equipos eléctricos
- Equipos de combustión interna
10 - 20
20
10
20
15 - 20
20
20
5 - 10
5
30
30
15 - 20
30
20 - 30
20 - 30
30
5 - 10
5
Para el proyecto se considerará un periodo de diseño de 20 años.

Se calculara la población futura con 3 métodos dados por el Reglamento Técnico pag. 35, los cuales se detallan a continuación:





Correcciones a las poblaciones calculadas


La población calculada según los métodos descritos deberá ser determinada y ajustada de acuerdo a las consideraciones siguientes:

Ø Población estable
Ø Población flotante (se refiere a la población ocasional que signifique un aumento notable y distinto de la población natural o vegetativa).
Ø Población migratoria (que depende de las condiciones de planificación sectorial en relación de los recursos naturales, humanos o económicos de cada localidad).

miércoles, 21 de mayo de 2014

DISEÑO DE JUNTAS PAVIMENTO RIGIDO

Espaciamiento entre juntas

En los pavimentos de concreto, la junta es diseñada para formar un plano de debilidad para controlar la formación de grietas transversales y la separación de las juntas se diseña para que no se formen grietas transversales intermedias ó aleatorias.

Lo más recomendable es que el espaciamiento se base en las experiencias locales ya que un cambio en el tipo de agregado grueso puede tener un efecto significativo en el oeficiente térmico del concreto y por consecuencia en el espaciamiento adecuado para las juntas.

La modulación de losas va a estar regida por la separación de las juntas transversales que a su vez depende del espesor del pavimento.

Existe una regla práctica que nos permite dimensionar los tableros de losas para inducir el agrietamiento controlado bajo los cortes de losas, sin necesidad de colocar acero de refuerzo continuo:
Transferencias de cargas en juntas
El diseño de pasajuntas se basa mucho en la experiencia, aunque algunos métodos teóricos sobre el diseño de pasajuntas están disponibles. El tamaño de las pasajuntas depende del espesor de la losa. La tabla 2.6-1 muestra el diámetro y longitud de las pasajuntas para diferentes espesores de losa como lo recomienda la PCA (1975). Se puede apreciar que el diámetro de las pasajuntas es igual a un octavo del espesor de la losa. En una edición reciente de diseño de juntas, la PCA (1991) recomienda el uso de pasajuntas de 1.25 in de diámetro para pavimentos de autopistas con espesores menores a 10 in y pasajuntas de diámetro de 1.5 in para pavimentos con espesores mayores a 10 in. Se necesitan pasajuntas con un diámetro mínimo de 1.25 a 1.5 in para controlar fallas mediante la reducción del esfuerzo de carga en el concreto.

Las pasajuntas se usan en las juntas transversales para transferir las cargas a las losas adyacentes. El esfuerzo y la deflexión en la junta son mucho más pequeños cuando las cargas son soportadas por dos losas que cuando es por una sola. El uso de pasajuntas puede minimizar las fallas de bombeo y de diferencia de elevación de juntas, las cuales han sido considerados por la PCA como factores importantes en el diseño de espesor.

Profundidad inicial de la junta


La profundidad inicial de la junta es de h/3 o de h/4 dependiendo de que barra pasadora se coloque.\


martes, 20 de mayo de 2014

PAVIMENTOS DE ASFALTO

INTRODUCCION


Los pavimentos con una superficie de rodamiento asfáltica, con bases granulares y en algunos casos subbases granulares, son loa pavimentos flexibles típicos. A medida que la base se construye de suelo- cemento o de suelo- asfáltico, con una rigidez y resistencia mecánica alta, su flexibilidad puede desaparecer y tener un comportamiento rígido o semirrígido.

El caso de pavimentos de concreto con una sobre carpeta asfáltica para prolongar su vida útil, es un caso de reconstrucción. En este manual, cuando mencionamos un pavimento de asfalto, nos estamos refiriendo a aquellos que inicialmente se construyen con una carpeta asfalto como superficie de rodamiento

CARPETAS ASFALTICAS


Se define como carpeta asfáltica, a la capa o capas, formadas de agregado pétreos y asfalto, colocados sobre la capa base. En pavimentos de poco a regular tránsito, se coloca una carpeta de un solo espesor y en casos de tránsito intenso y pesado, el espesor de la carpeta asfáltica se divide en:

a.-) Carpeta de desgaste.

b.-) Capa de liga.

La función de la carpeta asfáltica es proporcionar una superficie tersa y segura al rodamiento de los vehículos. Debe tener suficiente resistencia tanto al desgaste como ala fractura para soportar las cargas.

Debe ser antiderrapante y no deformarse. Ala carpeta asfáltica la acompañan otros elementos asfálticos, como riego de liga y riego de impregnación.

lunes, 19 de mayo de 2014

MANTENIMIENTO Y CONSERVACION DE PAVIMENTOS

CONCEPTOS GENERALES


A semejanza de cualquier esfuerzo que el hombre desarrolla para con­servar su salud, asimismo la conservación en los caminos viene siendo la mejor inversión posible, ya que una conservación adecuada no sólo garan­tiza la inversión inicial de construcción, sino que disminuye el costo de explotación y alarga la vida tanto del camino como de los vehículos que lo usan.
Es necesario entender claramente que la observación más que un pro­blema de economía es un problema de muy alta técnica de ingeniería y por lo tanto, los trabajos deben ejecutarse oportunamente ya que de ello depen­de el que los gastos que se hagan sean mínimos. Sin embargo, para ello es necesario contar con el personal con experiencia ya que sin ella o con per­sonal negligente, todos los sistemas, materiales y equipo que se empleen, por buenos que sean, tendrán como resultado despilfarros y trabajos defec­tuosos.
Se denomina conservación normal al conjunto de trabajos constantes o periódicos que se ejecutan para evitar el deterioro o destrucción prematu­ros de una obra y que la mantienen en su calidad y valor.
El programa de trabajos de conservación normal es generalmente ruti­nario y debe tender a ejecutarse en forma de ciclos, estudiando para formu­larlo los intervalos de periodicidad adecuados a la intensidad del tránsito para algunas obras, como rastreos y bacheos, y de acuerdo con las estacio­nes meteorológicas del año si se trata de efectos atmosféricos; como las limpias y desazolves de cunetas y los desyerbes de acotamiento y taludes.

La ejecución de los trabajos de conservación normal en forma de ciclos oportunos necesita de la formación previa de un calendario de operaciones. En dicho calendario deben aparecer los siguientes tópicos:

a) Programas y presupuestos anuales de conservación y mejoramiento.
b) Limpia y drenajes.
c) Limpia y derrumbes.
d) Desyerbes y podas.
e) Arreglo de taludes y acotamientos.
f) Rastreos y reconformaciones.
a) Inspección y reparación de estructuras.
b) Bacheos, riegos asfálticos y renivelaciones de superficies de rodamiento.
i) Pintura de rayas y señales de tránsito.
j) Reparación de defensas.
k) Reparación de equipo.
l) Explotación de canteras y bancos.
m) Informe de costos.

domingo, 18 de mayo de 2014

RIEGO DE SELLO

Las carpetas asfálticas de mezcla en el lugar y las de concreto asfáltico, deben recibir un riego de sello , para impermeabilizar, o para vitalizar su superficie reseca y desgranada.

Los riegos de sello pueden ser de dos clases.

a) De tratamiento superficial.
b) De mortero asfáltico ( Slurry Seal )

Los riegos de sello por “ tratamiento superficial “; consisten en aplicar el asfalto FR (2 o 3) o emulsión asfáltica y cubrirlo con agregado Núm. 3 ( A, C, D o E). El material 3-B, sólo se usa para tratamiento superficial de las carpetas de 2 o 3 riegos.

La cantidad de asfalto FR, varia de 1 a 2 lt/m`2, y se aplica en caliente. La emulsión asfáltica se aplica en frío. El defecto de este sé lo es de gran cantidad de agregado que no se liga con el asfalto, provocando mucho polvo y el rompimiento de parabrisas de vehículos durante mucho tiempo.

Los riegos de sello con “mortero asfáltico” , son muy adecuados para pavimentos de calles y aeropuertos, y consisten en mezclar un agregado (arena) , emulsión asfáltica, cemento portland o cal y agua haciendo un “lodo asfaltico” , el cual se coloca en frío sobre la carpetas.

El cemento y la cal pueden no ser necesarios dependiendo de los finos agregado.

En las emulsiones asfálticas, al evaporarse el agua agregada y la de la emulsión, el agregado quede cementado junto con el asfalto, produciendo una delgada capa solamente sobre la carpeta asfáltica. Al abrirla al tránsito, no se desprende el agregado, ya que al compactar ligeramente la capa, éste queda totalmente fijo, pero con salientes para dar una superficie antiderrapante.

Hoy se producen emulsiones asfálticas de tipo aniónico o catiónico ( fraguado normal y rápido) muy estables, que permiten hacer un tendido continuo usando máquinas dosificadoras y mezcladoras montadas sobre un chasis de camión, que producen muchos metros cuadrados de sello por hora.

Los sellos de mortero asfáltico varían de acuerdo a la condición del pavimento (viejo o nuevo ) , o de la base en donde también pueden aplicarse como carpeta simple, todo en función de la textura y agrietamiento correspondiente.

El tipo y volumen del tránsito influyen en el tipo de mortero asfáltico y también las condiciones climáticas del lugar


· El sello de mortero asfáltico “ superficie general “, es el más usado para aplicarlo a carpetas nuevas. El otro, “superficie fina”, es adecuada para carpetas agrietadas. En las cuales penetra mejor.

sábado, 17 de mayo de 2014

Laboratorio ESTABILIZACIÓN DE SUELOS - SUELO-CAL y SUELO-ASFALTO

SUELO-CAL.-


El uso de cal para mejorar suelos con mayor plasticidad, aparte de conseguir ese fin, aumenta también su resistencia a la compresión sin confinar, produciendo una textura granular más abierta.

La cantidad de cal es de un 2 a 8% en peso. Para que la cal reaccione convenientemente se necesita que el suelo tenga minerales arcillosos, o sea sílice y alumina, y se pueda lograr la acción puzolánica, que aglomerará adecuadamente las partículas del suelo esto debe recordarlo el ingeniero de pavimentos. El suelo-cemento adquiere su resistencia rápidamente, ya que solo se necesita que el cemento se hidrate adecuadamente. En cambio el sulo-cal, necesita la reacción química de los iones calcio y los minerales arcillosos, que lentamente adquieren resistencia. En cambio el suelo-cal, necesita la reacción química de los iones calcio y los minerales arcillosos, que lentamente adquieren resistencia. Una capa subbase para pavimento de concreto hecho de suelo cemento, permite iniciar la colocación de cimbras al rendir la comopactación y empezar a colocar concreto a los dos días. Una ventaja del suelo cal es que su period de curado puede iniciarse más tarde, en cambio, el suelo-cemento requiere curado inmediato.
Por lo general, las arenas no reaccionan favorablemente con la cal y no pueden estabilizarse con ella.

El éxito de la estabilización con cal, no solo para disminuir plasticidad, sino para adquirir resistencia, es el tipo de suelo o el tipo de mineral arcilloso que contenga.

El criterio para diseñar en el laboratorio las mezclas, sulo-cal, depende del papel que vaya a desempeñar la cal:

a) Modificador de plasticidad o humedad.
b) Proporcionador de resistencia.

Para verificar si un suelo pierde plasticidad mezclándolo con cal, se determina su índice de plasticidad y su porcentaje de contracción lineal antes y después de agregar la cal.

Cuando se desea adquirir resistencia, existe el problema de que no todos los suelo desarrollan rápido su resistencia con la cal, por lo que en Texas han establecido el criterio de que si una mezcla suelo cal se prueba a la compresión sin confinar inmediatamente después de compactarse, si se obtienen 7 kg/cm^2, la mezcla es adecuada.

El precedimiento de construcción tiene la s mismas fases que las del suelo cemento.

SUELO-ASFALTO


En algunos casos conviene estabilizar un material usando algún producto asfáltico para elaborara capas base o subbase. A estas base asfálticas también se los conoce como base negras. El uso de productos asfálticos (aslfatos rebajados, emulsiones asfálticas y cemento asfálticos) está limitado a suelos granulares o de partículas gruesas. Es muy difícil estabilizar un material arcilloso, por los grumos de esos suelos. La estabilización con asfalto puede tener dos fines:

a) Reducir la absorción de agua del material, usando poca cantidad de asfalto
b) Incrementar la resistencia de un material usando mayor cantidad de asfalto, como en las base asfálticas.

viernes, 16 de mayo de 2014

Laboratorio ESTABILIZACIÓN DE SUELOS - SUELO- CEMENTO



La estabilización de suelo con cemento portland, es la más ampliamente usada en el mundo. Es muy sencilla de hacer y no se necesita equipo especial de construcción. En nuestro país no se han usado mucho las capas de subsuelo-cemento. Sólo se emplea como un material que sirve para disminuir la plasticidad en suelos dçfuera de especificaciones.

Este papel de modificador, es muy limitado para el cemento.

Al mezclar un suelo con cemento, se produce un nuevo material, duro, con mejores características que el usado como agregado. Esta estabilización no es tan sensible a la humedad como la hecha en asfalto. Pueden usarse todos los suelos para efectuarla, excepto los altamente orgánicos, aunque los más convenientes son los granulares, de fácil disgregado. Los limos, la arenas limosas y arcillas, todas las gravas y las arenas, son agregados adecuados para producir este material suelo-cemento,que tienen excelentes cualidades, que respecto a la de los suelos granulares son:

Es más resistente y como capa base reparte las cargas a una mayor área, permitiendo así reducir el espesor de las capas. Espesor de suelo-cemento = 0.6 espesor suelo
granular.

a) Tiene mayor módulo de elasticidad.
b) Es más impermeable.
c) Es muy resistente a la erosión del agua.
d) En presencia de la humedad, en lugar de perder resistencia, la aumenta bastante.
e) Al secarse no pierde compactación, como muchos suelos granulares.
f) Su resistencia aumenta bastante con el tiempo. Es mayor ese incremento que en el concreto normal.

La cantidad de cemento necesaria varia con el tipo de suelo, siendo menor si el suelo es poco arcilloso. Para limos finos arenosos, con 50 kg m· de suelo compactado, puede producirse una base o subbase de buena calidad. Con cantidades de cemento de 100 kg/m3 de suelo compactado, se obtiene un material para base que supera al obtenid con grava triturada y con menor costo. Estas cantidades de cemento corresponden a un 3 a 6% en peso.

El criterio de diseño de las mezclas suelo-cemnto es para obtener un material de mayor resistencia. No sólo se debe pensar en disminuir plasticidad. La resistencia es a la compresión, efectuada en probetas cilindricas elaboradas según el molde AASHO estándar, con energía de compactación “estándar” y una humedad óptima.El procedimiento de construcción consta de las fases siguientes:

a) Pulverización o desgrumado.
b) Mezclado de cemento y agua.
c) Compactación
d) Curado de unos 7 días.

En el suelo-cemento, al principio de su uso, sobre todo en los EEUU, el criterio de diseño de las mezclaS era durabilidad del material, determinando su valor en pruebas de congelamiento-dehielo y humedecimiento-secado.Hoy son muchos los paises que diseñan las mezclas en función de su resistencia a la compresión isn confinar.

Resistencia a la compresión sin confinar, en kg/cm2

California Clase A, más de 5% de cemento, 52 a 7 días
California Clase B, más de 4% de cemento, 28 a 7 días
Texas................................... 50 a 7 días
Inglaterra, tránsito ligero............. 17 a 7 días
Inglaterra, tránsito pesado............. 28 a 7 días

El requisito de compactación es igual que para suelos no tratados con cemento, 95% mínimo. El control de compactación no difiere del tradicional, excepto que en el suelo-cemento no se debe determinar el “peso volumétrico seco máximo.

jueves, 15 de mayo de 2014

Laboratorio ESTABILIZACIÓN DE SUELOS


Como el nombre lo indica, con este recurso se pretende hacer más estable a un suelo. La primera y la que siempre acompaña a todas las estabilizaciones, es la de aumentar la densidad de un suelo, compactándola mecánicamente. La segunda estabilización usada es la de mezclar a un material de granulometría gruesa, otro que carece de esa característica. Finalmente, está el recurso de estabilizar un suelo mezclándole cemento portland, cal hidratada, asfalto o cloruro de sodio. El uso de la cal está limitado a suelos que contengan minerales arcillosos, con los cuales hacer la “acción puzolánica”que lentamente cementando las partículas del suelo. La utilidad de la cal es para aquellos casos en los que no se necesite pronta resistencia. Este aglomerante es muy adecuado para bajar la plasticidad de los suelos arcillosos o para contrarrestar el alto contenido de humedad en terracerías o en bases y subbases, siempre que éstas no sean muy arenosas.
El ingeniero de pavimentos debe recordar que la estabilización es un asunto económico.

Los siguientes casos pueden justificar una estabilización:

a) Un suelo de subrasante desfavorable, o muy arenoso, o muy arcilloso.
b) Materiales para base o subbase en el límite de especificaciones.
c) Condiciones de humedad.
d) Cuando se necesite una base de calidad superior, como en una autopista.
e) En repavimentación, aprovecjhando los materiales existentes.

Los materiales más usados para mezclarlos con suelo para formar capas de pavimento son: el cemento, la cal y el asfalto.

miércoles, 14 de mayo de 2014

TIPOS DE MEZCLAS BITUMINOSAS

Los tipos de mezclas bituminosas generalmente empleados para las capas de rodamiento en los pavimentos flexibles son:

a) Tratamientos superficiales en una o varias capas; con o sin carpeta de sello. Los asfaltos y alquitranes que se emplean son los llamados líquidos o diluidos (Cut-banks), del tipo de curado rpido ( RC y RT ), el espesor de estas capas es de 2,5 cm. ( 1 " ) aproximadamente.
Este tipo se emplea generalmente para transito ligero.

b) Mac-Adam de penetración; son sucesivas capas de material pétreo y asfalto regado a presión. Los asfaltos que se emplean son aquellos cuya penetración está comprendida entre 85 y 150, y los alquitranes usados son del tipo más viscoso. El espesor de estas capas varia entre 5 y 15 cm ( 2,5 " y 6" ).

c) Mezclas " In Situ ", de tipo abierto o denso; generalmente se emplean asfaltos Líquidos de rápido curado y medio curado ( RC y MC ). El espesor varía aproximadamente entre 4 y 7,5 cm. ( 1," y 3" ).

d) Mezclas en planta de tipo denso o abierto, aplicadas " en frío " o " en caliente "; para capas asfálticas.
Concretos bituminosos, etc. puede usarse algunos asfaltos líquidos, pero preferentemente se emplean cementos asfálticos cuya penetración esta comprendida entre 85 y 200.

CARPETAS DE DESGASTE O SELLO.


Esta formada por una aplicación bituminosa de asfalto o alquitrán, y tiene por objeto sellar la superficie, impermeabilizándola a fin de evitar las aguas de lluvia. Además protege la capa de rodamiento contra la acción abrasiva de las ruedas de los vehículos.

Los materiales bituminosos que se emplean pueden ser asfaltos líquidos, emulsionados, o de penetración y alquitranes. Los tipos de asfalto generalmente empleados son: RC-3, RC-4, RC-5, MC-3, MC-4, MC-5, RC-1, penetración 85-100, 100-120 y los alquitranes RT-6, RT-7,RT-8.

martes, 13 de mayo de 2014

Laboratorio PAVIMENTOS RIGIDOS (II)

1.3.- DISEÑO SIMPLIFICADO DE PAVIMENTO DE CONCRETO.-


El factor más importante en diseño de pavimentos de concreto es la resistencia del concreto utilizado.

El concreto que quí se considera deberá tener una resistencia del concreto utilizado.

El concreto que aquí se considera deberá tener una resistencia a la compresión de 300 kg/cm`2, mínimo , a los 28 días de edad, o antes si se especifica otra edad. Si se usara resistencia de 250 kg/cm`2, se deberá aumentar el espesor de la losa, unos 2 cm.

Los pavimentos de concreto, están formado exclusivamente por la losa del concreto, la cual puede colocarse directamente sobre la sub rasante ( para poco tránsito o suelos buenos de la subrazante) o sobre la sub base. La sub base tiende a corregir defectos del suelo sub rasante, siendo así un mejoramiento de esa capa.

a) Para contrarrestar la expansión y contracción excesivas del suelo de la surasante.
b) Para evitar la falla por “ bombeo” o eyección de finos y agua en la sub-base.
c) Para evitar el congelamiento de los suelos finos.
d) Como auxiliar en la construcción, principalmente en sub-rasantes muy arenosos.

Por lo tanto, si en suelo de la sub rasante es de tipo granular, o si el pavimento no estará sujeto a tránsito intenso, no se justifica el uso de la capa sub base.

lunes, 12 de mayo de 2014

Laboratorio PAVIMENTOS RIGIDOS (I)

1.1.- INTRODUCCIÓN.-


Los pavimentos típicamente rígidos, son los de concreto. Estos pavimentos difieren mucho de los de tipo flexible. Los pavimentos de concreto reciben la carga de los vehículos y la reparten a un área de la sub-rasante. La loza por su alta rigidez y alto módulo elástico, tiene un comportamiento de elemento estructural de viga. Ella absorbe prácticamente toda la carga. Estos pavimentos han tenido un desarrollo bastante dinámico. De acuerdo al adelanto tecnológico y científico correspondiente a la estructura de concreto.

1.2.- DIFERENTES PAVIMENTOS DE CONCRETO.-


A) Pavimentos de concreto simple, sin gravilla pasajuntas.
B) Pavimentos de concreto simple, con gravillas pasajuntas.
C) Pavimentos de concreto reforzado ( refuerzo continuo)
D) Pavimentos de concreto preesforzado.
E) Pavimentos de concreto reforzado con fibras cortas de acero.

El caso más común y corriente , es el “a”, de pavimentos de concreto simple sin varillas pasajuntas.

Estos son los pavimentos que aquí se presentarán y se les llamará simplemente, pavimentos de concreto

El talón de Aquiles de los pavimentos de concreto, son las juntas que tienen que diseñar y construir para controlar los cambios de volumen, inevitables, que se producen en ellos por cambios temperatura. Los pavimentos de refuerzo continuo y los presforzados, se diseñan y construyen sin juntas transversales de contracción y expansión excepto al llegar a un cruce o a una estructura fija. Sólo se construyen juntas de construcción. Estos pavimentos son muy y de tecnología muy avanzada.

Los pavimentos de concreto son muy adecuados para calles de ciudades o plantas industriales.

El diseño esttructural de pavimentos de concreto es eminente racional, a diferencia de los de tipo flexible, que es impírico. En los de concreto, se aplica la teoria de elasticidad.

Técnicamente, los pavimentos de concreto dben diseñarse y controlarse para una resistencia a la flexión del concreto usado. Se han obtenido en nuestros país algunas correlaciones entre las resistencias a la compresión y la resistencia a la flexión.

domingo, 11 de mayo de 2014

Laboratorio FUNCION Y CARACTERISTICAS DE LAS DIFERENTES CAPAS DEL PAVIMENTO FLEXIBLE.

De su capacidad soporte depende, en gran parte, el espesor que deberá tener un pavimento, sea Este flexible o Rígido.

TERRENO DE FUNDACION.


a) Si el terreno de fundación es pésimo, debe desecharse el material que lo compone siempre que sea posible, y sustituirse este por un suelo de mejor calidad.
b) Si el terreno de fundación es malo, habrá que colocar una sub - base de material seleccionado antes de colocar la base.
c) Si el terreno de fundación es regular o bueno, podría prescindirse de la sub - base.

SUB-BASE.


a) Servir de drenaje al pavimento.
b) Controlar o eliminar en lo posible, los cambios de volumen de elasticidad y plasticidad perjudiciales que pudiera tener el material de la sub - rasante.
c) Controlar la ascensión capilar del agua proveniente de las capas friáticas cercanas o de otras fuentes,
protegiendo así el pavimento contra los Hinchamientos que se producen en Épocas de helada. Este hinchamiento es causado por el congelamiento del agua capilar, fenómeno que se observa especialmente en suelos limosos, donde la ascensión del agua capilar es grande.
El material de la sub - base debe ser seleccionado y tener mayor capacidad de soporte que el terreno de fundación compactado. Este material puede ser arena, grava, escoria de altos hornos o residuos de material de cantera.
Si la función principal de la sub - base es de servir de capa de drenaje, el material a emplearse debe ser granular, y la cantidad de material fino (limo y arcilla) que pase el tamiz No. 200 no será mayor del 8%.

BASE.


Esta capa tiene por finalidad, la de absorber los esfuerzos trasmitidos por las cargas de los vehículos y, además, repartir uniformemente Estos esfuerzos a la sub - base y por medio de esta al terreno de fundación.
Las bases pueden ser granulares, o bien estar constituidas por mezclas bituminosas o mezclas estabilizadas con cemento u otro ligante.
El material pétreo que se emplea en la base, debe llenar los siguientes requisitos:
a) Ser resistente a los cambios de humedad y temperatura.
b) No presentar cambios de volumen que sean perjudiciales.
c) El porcentaje de desgaste, según el ensayo de " Los Angeles " debe ser inferior a 50.
d) La fracción del material que pase el tamiz No. 40, ha de tener un Limite Liquido del 25 %, y un Indice
de Plasticidad inferior a 6.
e) La fracción que pasa el tamiz No. 200, no podrá exceder de 1/2 y en ningún caso los 2/3 de la fracción que pasa el tamiz No. 40.
f) La graduación del material de la base, es menester que se halle dentro de los limites establecido en las normas o en el pliego de especificaciones técnicas.
g) El C.B.R. de diseño debe ser superior al 50 %.
Por lo general la capa base se emplea piedra triturada o chancada, grava o mezclas estabilizadas, etc.


CAPA DE RODAMIENTO.


Su función primordial será proteger la base impermeabilizando la superficie, para evitar así posibles infiltraciones del agua de lluvia que podría saturar total o parcialmente las capas inferiores. Además evita que se desgaste o se desintegre la base a causa del transito de los vehículos.

sábado, 10 de mayo de 2014

LABORATORIO NORMAS PARA SONDEOS DE SUELO (II)

Piezómetros

La determinación “in situ” de las presiones neutrales es un problema de gran trascendencia en los aspectos prácticos de la Mecánica de Suelos, pues, según ya se vio, ese concepto juega un papel fundamental en las actuales teorías, sobre todo en Consolidación y en Resistencia al Esfuerzo Cortante de los suelos; la aplicación de tales teorías a los problemas prác­ticos exige entonces el efectuar mediciones directas que permitan evaluar la presión neutral en el caso particular que se trate.
Los piezómetros son los aparatos cuya función es medir la presión neutral en el suelo en un punto determinado, a una cierta profundidad. El principio con el que trabajan es, simplemente, el hecho conocido según el cual la presión que pueda existir en el agua en el extremo inferior de un tubo puede equilibrarse con una cierta columna de agua actuante en dicho tubo.
Un piezómetro es, pues, un tubo con extremo inferior poroso, que se coloca en el suelo a la profundidad a que se desee medir la presión en el agua. Si el nivel de equilibrio del agua en el tubo es igual al nivel natural representado por el nivel freático, querrá decir que, en el punto medido, la presión en el agua es la correspondiente a la condición hidrostática. Una altura de la columna equilibrante mayor que el nivel de aguas freáticas indicará la existencia de una presión en exceso de la hidrostática, que podrá calcularse automáticamente del desnivel observado en la colum­na de agua. Similarmente, una presión en el agua, menor que la hidros­tática, quedará indicada por un menor nivel de la columna piezométrica respecto al nivel freático.
El uso de piezómetros en el campo ha permitido seguir de cerca los procesos de consolidación inducidos por la aplicación superficial de car­gas, bombeo de mantos acuíferos, evaporación superficial, etc.

En nuestro caso no utilizamos ningún equipo especial, para obtener la muestra lo único que se empleó fue una pala y una picota, ya que el suelo era Blando, Para la cual trazamos una circunferencia de aproximadamente (2 – 2.5 m.) de diámetro, y otra inferior de 30 cm.
Con la ayuda de la pala y picota cavamos todo el anillo hasta un suelo que no tenga raices o materia orgánica, en nuestro caso cavamos de 50 – 60 cm. de profundidad.
Con un cilindro colocamos o tomamos el cilindro al centro de la parte que recortamos.
Se aprieta el cilindro contra el suelo con ayuda del asentador realizando varios golpes hasta que penetre totalmente.
Con mucho cuidado vamos retirando el cilindro cavando por los costados hasta que haya quedado libre.
Depositándolo en una bolsa de polietileno
De igual manera vamos realizando con el suelo para los otros ensayos entre unos 50 a 55 Kg.
Una vez recogido la muestra las etiquetamos y llevamos al laboratorio.
La muestra fue obtenida o extraída del Sur - Este de la ciudad de Oruro, en la parte Este de Villa Challacollo o cerca o a las orillas del lago Uru Uru.Cuando se debe de realizar el estudio de un sector determinado se debe de seguir ciertos pasos, según la AASHO los procedimientos recomendados, para el muestreo en sitio, y la identificación y ensayos son los siguientes:

Método AASHO T-203.

Investigación y Muestreo de Suelos mediante empleo de taladros. Este método cubre el uso de taladros para la investigación. Las profundidades de investigación por medio de taladros están limitadas por las aguas subterráneas existentes en el subsuelo, por las características de los suelos y por equipo que se emplee.

Método AASHO T-207.


Penetración y Muestreo de suelos por medio de muestra dores de pared delgada. Este método describe el procedimiento para recuperar muestras de suelos relativamente inalteradas.

Método AASHO T-206.


Penetración y muestreo de suelos por medio del Muestreado partido. Este método describe el procedimiento para obtener muestras representativas de suelo para su identificador, clasificación y ensayos de laboratorio, así como para medir la resistencia del suelo a la penetración de un muestreados de tipo Standard.

Método AASHO T-225.


Sondeos para la investigación del sitio utilizado brocas de diamantes. Este método describe el procedimiento para recuperar muestras intactas de rocas y suelos demasiados para ser extraídos por los métodos anteriormente mencionados.

viernes, 9 de mayo de 2014

LABORATORIO NORMAS PARA SONDEOS DE SUELO (I)

Número, tipo y profundidad de los sondeos


El número, tipo y profundidad de los sondeos que deban ejecutarse en un programa de exploración de suelos depende fundamentalmente del tipo del subsuelo y de la importancia de la obra. En ocasiones, se cuenta con estudios anteriores cercanos al lugar, que permiten tener una idea siquiera aproximada de las condiciones del subsuelo y este conocimiento permite fijar el programa de exploración con mayor seguridad y eficacia. Otras veces, ese conocimiento apriorístico indispensable sobre las con­diciones predominantes en el subsuelo ha de ser adquirido con los sondeos de tipo preliminar. El número de estos sondeos exploratorios será el suficiente para dar precisamente ese conocimiento. En obras chicas posiblemente tales sondeos tendrán carácter definitivo, por lo que es conve­niente realizarlos por los procedimientos más informativos, tales como la prueba de penetración estándar, por ejemplo: otro tanto sucederá cuando se concluya de los sondeos exploratorios la no existencia de problema específico de suelos en el lugar de la obra o la existencia de problemas que puedan manifestarse suficientemente con esos datos preliminares; tal es el caso cuando se exploran arenas compactas con el penetrómetro estándar, por ejemplo.
En obras grandes, en que se haga necesario un programa de sondeos definitivos, éste quedará determinado por la naturaleza del subsuelo. En lugares de perfil errático, tales como cauces fluviales o glaciares, en general se presentan los problemas más delicados, pues la erraticidad hace que resulte muy difícil una determinación precisa de las propiedades básicas de resistencia y compresibilidad, hasta un grado tal que frecuen­temente no se justifica una erogación de importancia que, de antemano, está destinada a rendir datos que de cualquier modo serán de interpre­tación muy difícil. En perfiles de estratificación más uniforme sí com­pensará un programa detallado, capaz de rendir resultados seguros y apropiados. El tipo de muestras que se extraigan en cada caso estará determinado por la naturaleza del suelo y el tipo de obra, que plantea los requerimientos correspondientes.
La ubicación de los sondeos preliminares está, en general, bastante bien definida por el tipo de obra a ejecutar y lo que se espere en lo referente a la erraticidad del lugar. Por ejemplo, en el caso de estudios para cimentaciones de puentes, el propio trazo del cruce y los puntos donde se hayan de situar pilas y estribos, proporcionan indicaciones suges­tivas. En edificios, las indicaciones de un anteproyecto pueden servir como norma de criterio.
Ahora bien, en todos los casos debe tenerse la actitud mental adecuada, que permita, a partir de los datos rendidos por los sondeos, someter a una critica severa al sistema de cimentación adop­tado en los anteproyectos en cuestión, modificándolos o abandonándolos por completo cuando sea menester. En los sondeos definitivos la ubicación ya podrá definirse sobre bases más firmes, por contarse con los datos del suelo dados por los sondeos preliminares, que proporcionan un perfil aproximado adecuado en la mayoría de los casos. Estos perfiles definen también ya las zonas de muestreo.
Sin embargo, el ingeniero de suelos debe considerar el estudio más completo como algo sujeto a continua revisión y, durante la construcción de la obra, debe estar siempre alerta a las condiciones que las excava­ciones y el comportamiento del suelo en general vayan revelando.
Un punto que requiere especial cuidado es la determinación de la profundidad a que debe llevarse la exploración del suelo. Este aspecto fundamental, cuyas repercusiones pueden dejarse sentir en todas las fases del éxito o fracaso de una obra ingenieril, tanto técnicas como económicas, está también principalmente definido por las funciones e importancia de la obra y la naturaleza del subsuelo. En general, los puntos básicos que la Mecánica de Suelos debe cuidar en un caso dado se refieren a la posibilidad y cálculo de asentamientos y a determinaciones de resistencia de los suelos; a veces, otros aspectos podrán ser determinan­tes, como la permeabilidad, en el caso de presas, tanto en el suelo de cimentación como, en su caso, en el corazón de la propia cortina.
Para fines de cimentación, en donde asentamientos y resistencia son los factores determinantes, el área de apoyo de las estructuras, concreta­mente el ancho, según tendrá ocasión de discutirse, es de importancia vital, pues el efecto de las presiones superficiales aplicadas al suelo es netamente dependiente de ese concepto. En estos casos ha sido frecuente la recomendación práctica de explorar una profundidad comprendida entre 1.55 y 3B, siendo B el ancho de la estructura por cimentar. Sin embargo, este criterio no es suficientemente riguroso y es preferible consi­derar las presiones transmitidas al subsuelo por las cargas superficiales como norma, decidiendo que el sondeo debe llevarse a una profundidad tal que los esfuerzos transmitidos desde la superficie ya no produzcan efectos de importancia; en la práctica esto suele lograrse cuando las pre­siones transmitidas llegan a ser del orden de 5-10% de las aplicadas.
En otras ocasiones la profundidad de los sondeos se fijará con cri­terios muy diferentes. Un caso típico se tiene cuando los sondeos revelan la presencia de suelos muy blandos que obliguen a pensar en la conveniencia de cimentaciones piloteadas, apoyadas en estratos resistentes; en tales casos se hará necesario seguir la exploración hasta encontrar tales estratos, si existen a profundidades económicas e inclusive rebasarlos, para verificar que su espesor sea adecuado y, en caso en que bajo ellos, sigan otros estratos blandos, aún será preciso investigar las características de éstos, para poder estimar los asentamientos y capacidad de carga con que se diseñen esos pilotes.
Generalmente es suficiente detener la exploración al llegar a la roca basal, si ésta aparece en la profundidad estudiada; sin embargo, en casos especiales se hará necesario continuar el sondeo dentro de la roca por métodos rotatorios; por ejemplo, en cimentaciones de presas sería necesario verificar que la roca no presente condiciones peligrosas desde el punto de vista de infiltraciones de agua.

jueves, 8 de mayo de 2014

LABORATORIO METODOS DE SONDEO DEFINITIVO (II)

c) Métodos rotatórios para roca

Cuando un sondeo alcanza una capa de roca más o menos firme o cuando en el curso de la perforación las herramientas hasta aquí descritas tropiezan con un bloque grande de naturaleza rocosa, no es posible lograr penetración con los métodos estudiados y ha de recurrirse a un procedi­miento diferente.
En realidad, se mencionó que capas de boleo o grava pueden ser atra­vesadas con barretones o herramientas pesadas similares, manejadas a percusión. Pero estos métodos no suelen dar un resultado conveniente en roca más o menos sana y además tienen el inconveniente básico de no proporcionar muestras de los materiales explorados. Cuando un gran bloque o un estrato rocoso aparezcan en la perforación se hace indispen­sable recurrir al empleo de máquinas perforadoras a rotación, con broca de diamantes o del tipo cáliz.
En las primeras, en el extremo de la tubería de perforación va colocado un muestreador especial, llamado de “corazón”, en cuyo extre­mo inferior se acopla una broca de acero duro con incrustaciones de diamante industrial, que facilitan la perforación.
En las segundas, los muestreadores son de acero duro y la penetración se facilita por medio de municiones de acero que se echan a través de la tubería hueca hasta la perforación y que actúan como abrasivo. En roca muy fracturada puede existir el peligro de que las municiones se pierdan. Perforadoras tipo cáliz se han construido con diámetros muy grandes, hasta para hacer perforaciones de 3 m; en estos casos, la má­quina penetra en el suelo con la misma broca.
La colocación de los diamantes en las brocas depende del tipo de roca a atacar. En rocas duras es recomendable usar brocas con dia­mantes tanto en la corona como el interior para reducir el diámetro de la muestra, y en el exterior para agrandar la perforación y permitir el paso del muestreador con facilidad. En rocas medianamente duras suele resultar suficiente emplear brocas con inserciones de carburo de tungsteno en la corona. En rocas suaves, del tipo de lutitas, pizarras, etc., basta usar broca de acero duro en diente de sierra.

En la Fig. A-10 aparece un esquema de una máquina perforadora (que, incidentalmente, puede usarse también para el hincado a presión de muestreadores de tubo de pared delgada), dos muestreadores de corazón comunes y algunos tipos de brocas.
Las velocidades de rotación son variables, de acuerdo con el tipo de roca a atacar. En todos los casos, a causa del calor desarrollado por las grandes fricciones producidas por la operación de muestreo, se hace indispensable inyectar agua fría de modo continuo, por medio de una bomba situada en la superficie. También se hace necesario ejercer presión vertical sobre la broca, a fin de facilitar su penetración. El éxito de una maniobra de perforación rotatoria depende fundamentalmente del balance de esos tres factores principales, velocidad de rotación, presión de agua y presión sobre la broca, respecto al tipo de roca explorado.
Una vez que el muestreador ha penetrado toda su carrera es preciso desprender la muestra de roca (corazón), que ha ido penetrando en su interior, de la roca matriz. Para ello se han desarrollado diversos métodos técnicos. Por ejemplo, suele resultar apropiado el interrumpir la inyección del agua, lo que hace que el espacio entre la roca y la parte inferior de la muestra se llene de fragmentos de roca, produciendo un empaque apro­piado; otras veces un aumento rápido de la velocidad de rotación produce el efecto deseado. Cuando las muestras de roca son muy largas puede introducirse un muestreador especial que reemplace al usado en la perfo­ración; tal muestreador está provisto de aditamentos para cortar y retener la muestra. Desgraciadamente, con cierta frecuencia ninguno de estos métodos rinde el resultado apetecido y la muestra no es extraída.
El equipo de perforación rotatorio trabaja usualmente en cuatro diá­metros y en la tabla A-2 aparecen sus dimensiones usuales y sus nombres típicos.
Probablemente las tuberías Ax y Bx son las más usadas.


Las máquinas perforadoras suelen poder variar su velocidad de rota­ción en intervalos muy amplios (frecuentemente de 40 a 1,000 rpm) y pueden ser de avance mecánico o hidráulico. En las primeras, la máquina gira a velocidad uniforme y las variaciones se logran con un juego de engranaje adicional; en las segundas, muy preferibles, la propia máquina puede variar su velocidad.

miércoles, 7 de mayo de 2014

LABORATORIO METODOS DE SONDEO DEFINITIVO (I)



Se incluyen aquí los métodos de muestreo que tienen por objeto ren­dir muestras inalteradas en suelos, apropiadas para pruebas de compre­sibilidad y resistencia y muestras de roca, que no pueden obtenerse por los métodos mencionados hasta este momento. En ocasiones, cuando estas muestras no se requieran, los procedimientos estudiados en la sec­ción anterior, especialmente los que rinden muestras representativas, pueden llegar a considerarse como definitivos, en el sentido de no ser necesaria exploración posterior para recabar las características del suelo; sin embar­go, cuando la clasificación del suelo permita pensar en la posibilidad de la existencia de problemas referentes a asentamientos o a falta de la adecuada resistencia al esfuerzo cortante en los suelos, se hará necesario recurrir a los métodos que ahora se exponen.

a) Pozos a cielo abierto con muestreo inalterado

Este método de exploración ha sido ya descrito en la sección anterior por lo que no se considera necesario describirlo nuevamente. Sin em­bargo, es conveniente insistir en el hecho de que cuando es factible, debe considerarse el mejor de todos los métodos de exploración a dis­posición del ingeniero para obtener muestras inalteradas y datos adicio­nales que permitan un mejor proyecto y construcción de una obra.

b) Muestreo con tubos de pared delgada


Desde luego de ningún modo y bajo ninguna circunstancia puede obtenerse una muestra de suelo que pueda ser rigurosamente conside­rada como inalterada. En efecto, siempre será necesario extraer al suelo de un lugar con alguna herramienta que inevitablemente alterará las, condiciones de esfuerzo en su vecindad; además, una vez la muestra dentro del muestreador no se ha encontrado hasta hoy y es dudoso que jamás llegue a encontrarse, un método que proporcione a la mues­tra, sobre todo en sus caras superior e inferior los mismos esfuerzos que tenía “in situ”. Aparte de esto, la remoción de la muestra del muestreador al llegar al laboratorio produce inevitablemente otro cam­bio en los esfuerzos, pues la fase líquida deberá trabajar a tensión y la fase sólida a compresión en la medida necesaria para que se impida la expansión de la muestra, originalmente confinada en el suelo y ahora libre. La alteración producida por esta extracción es un factor impor­tante aún y cuando se recurra al procedimiento de cortar longitudinal­mente al muestreador para evitar el efecto de la fricción lateral, si bien con este procedimiento más costoso se atenúa la alteración. Por lo anterior, cuando en Mecánica de Suelos se habla de muestras "inalteradas" se debe entender en realidad un tipo de muestra obtenida por cierto procedimiento que trata de hacer mínimos los cambios en las condiciones de la muestra “in situ”, sin interpretar la palabra en su sentido literal.
Se debe a M. J. Hvorsiev5 un estudio exhaustivo moderno que con­dujo a procedimientos de muestreo con tubos de pared delgada que, por lo menos en suelos cohesivos, se usan actualmente en forma prác­ticamente única. Muestreadores de tal tipo existen en muchos modelos y es frecuente que cada institución especializada desarrolle el suyo pro­pio. El grado de perturbación que produce el muestreador depende prin­cipalmente, según el propio Hvorsiev puso de manifiesto, del procedimiento usado para su hincado; las experiencias han comprobado que si se desea un grado de alteración mínimo aceptable, ese hincado debe efectuarse ejer­ciendo presión continuada y nunca a golpes ni con algún otro método dinámico. Hincado el tubo a presión, a velocidad constante y para un cierto diámetro de tubo, el grado de alteración parece depender esencial­mente de la llamada “relación de áreas”.
Donde De es el diámetro exterior del tubo y Di el interior. La expresión anterior equivale a la relación entre el área de la corona sólida del tubo y el área exterior del mismo. Dicha relación no debe ser mayor de 10% en muestreadores de 5 cm (2 pulgadas) de diámetro interior, hoy de escaso uso por requerirse en general muestras de mayor diámetro y, aunque en muestreadores de mayor diámetro pueden admitirse valores algo mayores, no existen motivos prácticos que impidan satisfacer fácilmente el primer valor.

En la Fig. A-9.a aparece uno de los tipos más comunes de muestreador de pared delgada; en la parte b de dicha figura se muestra un tipo más elaborado de muestreador de pistón, que tiene por objeto eliminar o casi eliminar la tarea de limpia del fondo del pozo previa al muestreo, necesaria en los muestreadores abiertos; al hincar el muestreador con el pistón en su posición inferior, puede llevarse al nivel deseado sin que el suelo alterado de niveles más altos en el fondo del pozo entre en él; una vez en el nivel de muestreo, el pistón se eleva hasta la parte superior y el muestreador se hinca libremente (pistón retráctil) o bien fijado el pistón en el nivel de muestreo por un mecanismo accionado desde la superficie, se hinca el mues­treador relativamente al pistón hasta que se llena de suelo (pistón fijo). El la Fig. A-9.c se muestra un esquema de un dispositivo aplicador de presiones de hincado que puede usarse cuando no se disponga de una máquina perforadora que aplique la presión mecánicamente; un procedimiento alternativo al mostrado en la figura, será cargar la varilla de perforación con peso muerto utilizando gatos hidráulicos.
En ocasiones y en suelos muy blandos y con alto contenido de agua, los muestreadores de pared delgada no logran extraer la muestra, saliendo sin ella a la superficie; esto tiende a evitarse hincando el muestreador lentamente y, una vez lleno de suelo, dejándolo en reposo un cierto tiempo antes de proceder a la extracción. Al dejarlo en reposo la adhe­rencia entre el suelo y muestreador crece con el tiempo, pues la arcilla remoldeada de la superficie de la muestra expulsa agua hacia el interior de la misma aumentando, por lo tanto, su resistencia y adherencia con el muestreador.
En arenas, especialmente en las situadas bajo el nivel freático se tiene la misma dificultad, la cual hace necesario recurrir a procedimien­tos especiales y costosos para darle al material una “cohesión” que le permita conservar su estructura y adherirse el muestreador. La inyección de emulsiones asfálticas o el congelamiento de la zona de muestreo son métodos que se han usado algunas veces en el pasado. Afortunadamente el problema no es de vital importancia en la práctica de la Mecánica de Suelos dado que la prueba estándar de penetración, al informar sobre la compacidad de los mantos arenosos, proporciona el dato más útil y gene­ralmente en forma suficientemente aproximada, de las características de los mismos.