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martes, 6 de mayo de 2014

Laboratorio METODOS GEOFISICOS PARA SONDEOS DE SUELO (III)

b) Método de resistividad eléctrica

Este método se basa en el hecho de que los suelos, dependiendo de su naturaleza, presentan una mayor o menor resistividad eléctrica cuando una corriente es inducida a su través. Su principal aplicación está en el campo de la minería, pero en Mecánica de Suelos se ha aplicado para determinar la presencia de estratos de roca en el subsuelo.
La resistividad eléctrica de una zona de suelo puede medirse colocando cuatro electrodos igualmente espaciados en la superficie y alineados; los dos exteriores, conectados en serie a una batería son los electrodos de co­rriente (medida por un miliamperímetro), en tanto que los interiores se denominan de potencial y están conectados a un potenciómetro que mide la diferencia de potencial de la corriente circulante (Fig. A-12).


Los electrodos de corriente son simples varillas metálicas, con punta afilada, mientras que los de potencial son recipientes porosos llenos de una solución de sulfato de cobre, que al filtrarse al suelo, garantiza un buen contacto eléctrico.
La resistividad se puede calcular a partir de las lecturas del miliamperímetro I, del potenciómetro V y de la separación entre los electrodos, d, con la fórmula:
El método sirve, en primer lugar, para medir las resistividades a dife­rentes profundidades, en un mismo lugar y, en segundo, para medir la resistividad a una misma profundidad, a lo largo de un perfil. Lo primero se logra aumentando la distancia d, entre electrodos, con lo que se logra que la corriente penetre a mayor profundidad.
Lo segundo se logra con­servando d constante y desplazando todo el equipo sobre la línea a explorar.
Las mayores resistividades corresponden a rocas duras, siguiendo rocas suaves, gravas compactas, etc., y teniendo los menores valores los suelos suaves saturados.

c) Métodos magnéticos y gravimétricos.

El trabajo de campo correspondiente a estos métodos de explora­ción es similar, distinguiéndose en el aparato usado. En el método mag­nético se usa un magnetómetro, que mide la componente vertical del campo magnético terrestre en la zona considerada, en varias estaciones próximas entre sí. En los métodos gravimétricos se mide la aceleración del campo gravitacional en diversos puntos de la zona a explorar. Valores de dicha aceleración ligeramente más altos que el normal de la zona indicarán la presencia de masas duras de roca; lo contrario será índice de la presencia de masas ligeras o cavernas y oquedades.
En general estos métodos casi no han sido usados con fines ingenieriles, dentro del campo de la Mecánica de Suelos, debido a lo errático de su información y a la difícil interpretación de sus resultados.

lunes, 5 de mayo de 2014

Laboratorio METODOS GEOFISICOS PARA SONDEOS DE SUELO (II)

Puede construirse una gráfica que relacione la distancia del geófono al punto donde se originó la perturbación, con el tiempo que tardó en registrarse la onda en ese geófono. Como las ondas directas y refractadas comienzan a llegar al geófono en tiempos diferentes bien determinados, pueden calcularse de la gráfica anterior los valores típicos de υ1 y υ2. En los geófonos próximos al punto de la explosión las ondas directas llegan antes; en los alejados llegan primero las refractadas. Hay un punto frontera (el 3 de la Fig. A-ll), en la cual los dos tipos de onda llegan a la vez. Dibujando los instantes en que el geófono recibe la primera excitación en función del alejamiento del geófono, se obtienen dos rectas. Hasta el punto 3 (en el caso de la Fig. A-ll),) el primer impulso es de onda directa, en la que el tiempo de excitación es proporcional a la dis­tancia del geófono: de 3 en adelante, la primera excitación es de onda refractada en la que el tiempo es una cierta función; a + bx, de la distancia, representando “a” el tiempo constante en que se recorren los dos tramos inclinados hasta y desde la roca basal.
Se obtienen así dos rectas que, evidentemente, han de cruzarse en la abscisa del punto 3. Si x1 es la abscisa de tal punto, puede demostrarse en la Fig. A-11 que:


Donde H es el espesor del estrato de suelo homogéneo y υ1 y υ2, pueden determinarse de las pendientes de las 2 rectas de la Fig. A-11.

Los casos prácticos no son tan sencillos como el arriba discutido y fre­cuentemente se hace necesaria una gran experiencia por parte del técnico que ha de interpretar los resultados obtenidos y suele ser necesaria una exploración convencional del suelo para una interpretación más correcta de dichos resultados.

domingo, 4 de mayo de 2014

Laboratorio METODOS GEOFISICOS PARA SONDEOS DE SUELO (I)

Se tratan ahora métodos geofísicos de exploración de suelos, desarro­llados principalmente con el propósito de determinar las variaciones en las características físicas de los diferentes estratos del subsuelo o los contornos de la roca basal que subyace a depósitos sedimentarios. Los métodos se han aplicado sobre todo a cuestiones de Geología y Minería y en mucha menor escala a Mecánica de Suelos, para realizar investigaciones preliminares de lugares para localizar presas de tierra o para determinar, como se indicó, perfiles de roca basal. Los métodos son rápidos y expeditos y permiten tratar grandes áreas, pero nunca proporcionan suficiente información para fundar criterios definitivos de proyecto, en lo que a la Mecánica de Suelos se refiere. En el caso de estudios para fines de cimentación no se puede considerar que los métodos geofísicos sean adecuados, pues no rinden una información de detalle comparable con la que puede adquirirse de un buen programa de exploración convencional.
A continuación se describen brevemente los principales métodos que se han desarrollado hasta hoy; de ellos los dos primeros han resultado, con mucho, los más importantes.

a) Método sísmico

Este procedimiento se funda en la diferente velocidad de propagación de las ondas vibratorias de tipo sísmico a través de diferentes medios mate­riales. Las mediciones realizadas sobre diversos medios permiten establecer que esa velocidad de propagación varía entre 150 y 2,500 m/seg en suelos, correspondiendo los valores mayores a mantos de grava muy com­pactos y las menores a arenas sueltas; los suelos arcillosos tienen valores medios, mayores para las arcillas duras y menores para las suaves. En roca sana los valores fluctúan entre 2,000 y 8,000 m/seg. Como término de comparación se menciona el hecho de que en el agua la velocidad de propagación de este tipo de onda es del orden de 1,400 m/seg. Esencial­mente el método consiste en provocar una explosión en un punto deter­minado del área a explorar usando una pequeña carga de explosivo, usualmente nitroamonio. Por la zona a explorar se sitúan registradores de ondas (geófonos), separados entre sí de 15 a 30 m. La función de los geófonos es captar la vibración, que se transmite amplificada a un osci­lógrafo central que marca varias líneas, una para cada geófono. Supo­niendo una masa de suelo homogénea que yazca sobre la roca basal, unas ondas llegan a los geófonos viajando a través del suelo a una velocidad υ1; otras ondas llegan después de cruzar oblicuamente dicho suelo. Hay un ángulo crítico de incidencia respecto a la frontera con la roca basal que hace que las ondas ni se reflejen ni se refracten hacia adentro de la roca, sino que las hace viajar paralelamente a dicha frontera, dentro de la roca, con una velocidad υ2 hasta ser recogidas por los geófonos, después de sufrir nuevas refracciones, para transmitirlas al oscilógrafo. El tiempo de recorrido de una onda refractada está determinado por su ángulo crítico, que depende de la naturaleza del suelo y de la roca. Un esquema del dispositivo aparece en la Fig. A-11

sábado, 3 de mayo de 2014

Laboratorio DISEÑO PAVIMENTO FLEXIBLE (PARTE IV)

TRAFICO INDUCIDO.-

 Este trafico es atribuido a la atracción de la nueva vía o de las mejoras . Es el uso de la vía por la novedad y no por la necesidad. el dato correspondiente al factor de tráfico inducido en este proyecto es de 5% anual.

Compactación del terreno de fundación.

Si 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:

a) Si el " valor del Índice de tráfico " es menor que 10, o sea si hay " tráfico reducido ", el terreno de fundación habrá de compactarse de 6 a 12 pulgadas (15 a 30 cm.) de espesor como mínimo.

b) Si el " valor del Índice de tráfico ", está comprendido entre 10 y 100, es decir que hay un " tráfico mediano ", el terreno de fundación se compactará de 12 a 18 pulgadas (30 a 45 cm.) como mínimo.

c) Si el " valor del Índice de tráfico ", es mayor de 100, o sea, si hay " tráfico intenso ", el terreno de fundación será compactado de 18 a 24 pulgadas (45 a 65 cm.) como mínimo.

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:

a) No menor de 6 a 12"(15 a 30 cm), para tráfico reducido.

b) No menor de 12 a 18"(30 a 45 cm), para tráfico regular.

c) No menor de 18 a 24"(45 a 60 cm), para tráfico intenso.

COMPACTACIÓN DE LA SUB-BASE.


Para todos los tipos de tráfico la sub-base ha de compactarse hasta alcanzar un mínimo del 97 % de la densidad de laboratorio obtenida según los métodos ASTM-D-1559, D-1560 o ASSHO-T-16.

COMPACTACIÓN DE LA BASE Y CAPA DE RODAMIENTO.


Las capas de base, así como la niveladora y la superficial, deben compactarse hasta alcanzar un mínimo del 97 %, de la densidad de laboratorio obtenida según los métodos ASTM-D-1559, D-1560 o ASSHO T-16.

ESPESOR DE UN PAVIMENTO FLEXIBLE.


Un pavimento flexible es posible que este compuesto íntegramente de mezclas asfálticas, o de capas con materiales de diferentes características. Así la sub-base puede estar formada por un suelo granular seleccionado; la base, por piedra

viernes, 2 de mayo de 2014

Laboratorio DISEÑO PAVIMENTO FLEXIBLE (PARTE III)

TRAFICO.

Es uno de los parámetro fundamentales para el diseño de pavimentos, ya que nos dará el numero de vehículos por lo tanto las cargas que soportara carretera. el volumen de tránsito puede ser calculado razonablemente teniendo datos del trafico actual y anterior , además de conocer los desarrollos contemplados en un futuro cercano que puedan afectar el flujo de tránsito.
Los principales componente para el calculo de trafico futuro será:

a) Trafico actual

b) Trafico vegetativo o normal

c) Trafico generado.

d) Trafico atraído

e) Trafico inducido.

TRAFICO ACTUAL.- 

es el trafico que utilizara la vía una vez que esta disponible al uso del trafico

TRAFICO VEGETATIVO O NORMAL.- 

Este trafico va de acuerdo con el desarrollo automotriz traducido en el aumento vehicular en una determinada zona . Esta en estrecha relación con el crecimiento socio-económico de una ciudad.

TRAFICO GENERADO.- 

Este trafico se presenta inmediatamente después que se descubre las condiciones favorables que ofrece un camino nuevo o mejorado; atribuyéndole la facilidad de acceso , conveniencia , atracción en algunos casos ahorro de tiempo de viaje. En el presente proyecto se asume el valor de 15%

TRAFICO ATRAÍDO O DESARROLLADO.-

 Es el resultado de la construcción de una carretera o el mejoramiento de una vía que atrae a otros vehículos ante las condiciones presentadas , en este proyecto utilizamos un valor de 3%.

jueves, 1 de mayo de 2014

Laboratorio DISEÑO PAVIMENTO FLEXIBLE (II)

CARRETERA RURAL


Su tránsito se compone de un 85 % o más de automóviles pequeños.

CARRETERAS INTERURBANAS


Generalmente, soportan un tránsito de un 75 % o más de automóviles y camiones pequeños. El volumen de tránsito es generalmente menos del 5 % .

En áreas altamente industrializadas, donde el volumen de camiones pesados puede llegar hasta un 20 % . Para éste tipo de carretera y el anterior se emplea un ábaco, similar al ábaco I, y como no se trata de nuestro caso, no lo describimos.

Las flechas de la parte superior del ábaco I, indican como una guía, si es suficiente una carretera de dos o más vías para absorber el volumen de tránsito que se anticipa.

El valor soporte del terreno de fundación, CBR, se obtiene empleando el método correspondiente CBR, o su resistencia R (por el método Haveem), o mediante ensayos directos de carga.

En caso de que no sea posible obtener el valor portante de terreno de fundación aplicando uno de los procedimientos antes indicados, se lo podría estimar en la forma aproximada, en base a su clasificación litológica. El ábaco III , señala la correlación aproximada entre los CBR y las clasificaciones de suelos generalmente empleados.

Una vez determinados los valores de "índice de tráfico de proyecto", y conocida la capacidad portante del terreno de fundación, el espeso del pavimento flexible se determina utilizando el ábaco.

Las curvas de éste ábaco, relacionan los espesores de la base y de la capa de rodamiento para un pavimento flexible.
Tránsito.

En el ábaco I, se consideran los siguientes tipos de tránsito: "reducido", "mediano" e "intenso".

Se denomina tránsito "reducido", a aquel "índice de tráfico de proyecto es mejor de 10; "mediano", es el que tiene un "índice de tráfico", entre 10 a 100, e "intenso" es aquel cuyo "índice de tráfico" pasa de 100.
Capacidad de servicio.

En el ábaco II, se considera un índice de "capacidad de servicio" de 2,5 o sea que se estima que al cabo de 20 años de servicio, el pavimento proyectado tendrá un índice de "capacidad de servicio de 2 a 2,5.
Drenaje y compactación.

Se da por supuesto que al hacer el diseño de un pavimento, se tendrá la carretera en buenas condiciones de drenaje y que los materiales empleados en la construcción de las diferentes capas del pavimento flexible, serán debidamente compactas de acuerdo a las normas vigentes

miércoles, 30 de abril de 2014

Laboratorio DISEÑO PAVIMENTO FLEXIBLE (I)

Métodos de proyecto del espesor de pavimentos flexibles en general

Se tiene conocimiento de los siguientes:

- METODO DEL INSTITUTO DEL ASFALTO DE LOS
ESTADOS UNIDOS DE NORTE AMERICA.
- METODO C.B.R.
- METODO DEL INDICE DE GRUPO.
- METODO DE LA F.A.A.
- METODO Mc. LEOD.
- METODO DE KANSAS.
- METODO DE HVEEN.
- EXPERIMENTO VIAL A.A.S.H.O.

Para realizar el diseño en el presente proyecto, se aplicará metodología del Instituto del Asfalto de los Estados Unidos de Norte América.

METODO DEL INSTITUTO DEL ASFALTO DE ESTADOS UNIDOS.


El sistema se basa en un tráfico probable durante un periodo de Diseño, de 20 años referido a su carga por " eje sencillo " de 18000 libras ( 8280 Kg aprox. ), que es la " carga por eje " y considera además el valor portante del terreno de fundación, la calidad de los materiales de base, sub - base y capa de rodamiento que se empleen, y los procesos de construcción a seguirse.
Dicho transito pasado en 20 años y referido a una carga por 18000 libras, se denomina " valor de transito para el diseño " y es determinado en función del " transito diario inicial ", que es el promedio de ambas direcciones, estimado para el año 1 de servicio.
El ábaco No. 1. determina el " índice de tráfico del proyecto ", en función del transito diario, tanto para las principales carreteras urbanas como calles.
A fin de interpretar mejor estos gráficos, damos a conocer a continuación, las definiciones del Instituto del Asfalto para calles, carreteras rurales, etc.