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CONTROL DE LA COMPACTACION DE LAS CAPAS GRANULARES

RAFAEL L. ALVAREZ LORANCA

JEFE DEL AREA DE GESTION DE INFRAESTRUCTURAS
GEOCISA

1.- INTRODUCCION

Un firme de carreteras no es más que una estructura que tiene que soportar las cargas de tráfico dentro de unos límites de funcionalidad durante un periodo de años denominado periodo de proyecto. Estructuralmente esmuy parecido a una losa apoyada sobre el terreno.

Esta estructura está formada por varias capas, más o menos unidas entre si, que poseen unas características portantes que sumadas definen la capacidad portante total de la misma y que son el módulo de elasticidad y el coeficiente de Poisson.

Así como el segundo es más conocido para cada material y su variación es pocosignificativa para el comportamiento de la estructura, no pasa así con el módulo de elasticidad que puede variar mucho y que determina muy directamente el comportamiento resistente del firme

Una capa de material granular es una mezcla de tres componentes, suelo, agua y aire.

Dependiendo del porcentaje en que se encuentren estos tres elementos, la capa de material granular será apropiada, ono, para su utilización como capa de un firme de carreteras, ya que será índice de sí es capaz de proporcionar a la estructura del mismo el módulo de elasticidad que se le ha supuesto en el proyecto.

Volviendo a la existencia de los tres elementos, suelo, aire y agua, dentro de una capa granular, cabe decir, en líneas generales, que cuando mayor sea la densidad seca, esto es la cantidadde suelo por unidad de volumen, mejor será el módulo de elasticidad de la capa, lo cual no quiere decir que si se parte de un material malo, se pueda conseguir, simplemente eliminando huecos, el módulo de elasticidad proyectado. Es evidente que el conseguirlo depende también de otras propiedades del material que se quiera compactar, tales como la composición granulométrica y la dureza y forma delas partículas.

Un factor importante es que las capas granulares colocadas en un firme alcanzan un módulo de elasticidad que es función no solo del material que compone la capa sino también del módulo de elasticidad de la capa sobre la que reposa.

Así, se puede admitir que existe la siguiente relación, u otras parecidas, entre el módulo de una capa, su espesor y el módulo deelasticidad de la capa sobre la que apoya:

E = 0,206 x h0,45 x Ei

Esto significa que la capa granular colocada encima de otra tiene dos restricciones, una debida al propio material, y otra debida a su espesor y al módulo de elasticidad de la capa inferior, dada por la fórmula anterior.

El menor valor de los dos es el que se debe adoptar para el cálculo en el modelo multicapa yse debe repetir el proceso para todas las capas que componen la estructura de tierras.

Esto se tiene que tener en cuenta no solo en el cálculo del firme, sino también en el Pliego de Prescripciones Técnicas del Proyecto ya que el control de la capa debe hacerse en función del módulo de elasticidad esperable en las condiciones en que se ha proyectado la estructura del firme y no en unascondiciones ideales de soporte que, a lo mejor, no se dan en este caso.

La compactación es la parte de la ejecución de obra en que se elimina el aire de la capa granular convirtiéndola en un elemento más compacto y, por lo tanto, con un mayor módulo de elasticidad.

Además del objeto principal de soporte del firme, las capas granulares, sobre todo cuando forman parte de unterraplén, tienen que cumplir otras funciones tales como proporcionar una seguridad general al conjunto, tanto para problemas de asientos como de rotura, y ser resistente a los efectos de la erosión tanto superficial como interna.

2.- EFECTOS DE LA COMPACTACION

Para poder controlar la compactación, es preciso establecer una serie de parámetros que definen la capa granular.

Un...
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