20130927 Documento Sobre Metodología G Y H

27 de Septiembre de 2013

El mejoramiento de la Subrasante mediante el uso de Geomallas.

La presente alternativa de diseño del reforzamiento de subrasante utiliza Geomallas para la
reducción del espesor de restitución o relleno sobre una suelo blando.
Para diseñar se utilizaron los siguientes parámetros:
ESAL´s sobre la subrasante reforzada 9000.
Deformación de falla 4.00cm.
CBR de laSubrasante 2%
CBR del relleno o suelo de sustitución 20%
Los resultados indican que:
Sin refuerzo de geomalla se deben restituir o rellenar 56 cm. sobre el suelo blando actual.
Utilizando la geomalla TX 140 se necesitan 26 cm.
Utilizando la geomalla TX 160 se necesitan 15 cm.
Para el diseño se utilizó el programa Spectra Pave 4 Pro, el cual sigue la metodología de diseño
de Giruod & Han
La metodología deDiseño para el uso de Geomallas en el refuerzo de subrasantes blandas fue
desarrollada por Jean Pierre Giroud y Jie Han y publicada en el ASCE (Asociación Americana de
Ingenieros Civiles) Geotechnical Journal de agosto del 2004.

Nace de una base empírica y calibrada usando tanto ensayos de campo como de laboratorio
Reconoce que el aporte estructural de las geomallas es diferente de losgeotextiles y las
diferencias entre el comportamiento de los diferentes tipos de geomallas
Permite a los ingenieros calcular los espesores de material granular requeridos para caminos
sobre suelos blandos.
Para el desarrollo del método, Giroud & Han consideraron el modelo teórico de distribución de
esfuerzos y calibraron el modelo con un programa de ensayos de laboratorio, se comprobaron
los resultados conestudios en campo y laboratorio realizados en los últimos 20 años.

El modelo es Teórico/Empírico y considera las características del Módulo de Elasticidad del
material de base (Subrasante), la variación del ángulo de distribución de esfuerzos en el
material de base con el número de pasadas, el módulo de estabilidad de la apertura del
material de refuerzo (geomalla), la profundidad deahuellamiento (deformación en la
Subrasante) y todas las propiedades consideradas en el Método Giroud-Noiray (metodología
base para el desarrollo de ésta).
Para el desarrollo del Método Giroud-Han es necesario resolver para:
El espesor, h, del material de base requerido para la distribución de la carga por rueda, P, a una
presión, p, igual a la capacidad portante de la Subrasante, q.

Asumiendo un área decontacto circular y una distribución de esfuerzos en forma cónica
Dónde:
P = carga por rueda
h = profundidad
r = radio de huella de rueda equivalente
α= ángulo de distribución de esfuerzos.

Resolviendo para la carga de la rueda P

Dónde:
mcuNc = q (capacidad portante de la subrasante)
m = coeficiente de movilización de CP (capacidad portante).
cu= esfuerzo de corte no drenado de la subrasante
Nc =factor de la capacidad de carga
m toma en cuenta el hecho que solo una parte de la CP de la subrasante se desarrolla
completamente a una profundidad de ahuellamiento especificada
Es función de la realción r/h y la profundidad de ahuellamiento, s
A partir de investigaciones de laboratorio se considera que:
m=1 para base de espesores delgados y s = 3 pulgadas
m < 1.0 para base de espesores gruesos ys < 3 pulgadas
Nc es basado en la teoría de CP para cimentaciones superficiales y asumiendo que el refuerzo
cambia la falla de “local” a “general”:
Caso no reforzado (falla local)
Nc = 3.14 (modificado a 3.3 basado en resultados de campo)
Caso reforzado (falla general)
Nc = 5.71 para Geomallas Tensar = interfaz suelo/geomalla áspera
Nc = 5.14 para geotextiles = interfaz suelo/geomalla lisa

Larelación empírica de α viene dada según:

Dónde:
α1 = α inicial
αo = α a través de un material homogéneo
Ebc = módulo de la base
Esg = módulo de la subrasante
CBRbc = CBR de la base
CBRsg = CBR de la subrasante
Giroud & Han sugieren que la relación Ebc/Esg sea limitada a ≤ 5.0, debido a la dificultad de
compactar el material de base sobre subrasantes blandas.
Datos experimentales sugieren que...