Estado del conocimiento

Octubre 2010

ESTADO DEL ARTE DE TERRAPLENES DE OBRAS VIALES

Autores:
Ing. Milena Mesa Lavista*
Ing. José Álvarez Pérez*

*Profesor del “Instituto Superior Politécnico José Antonio Echeverría” (ISPJAE)



ÍNDICE GENERAL
Tendencias Actuales del Conocimiento y Resultados Alcanzados. 2
1.1. Generalidades sobre terraplenes de carreteras 2
1.1.1. Problemáticas de diseño 4
1.1.2.Exigencias de construcción de cada una de las zonas de los terraplenes. 6
1.1.3. Estados tensionales en las explanaciones 10
1.1.4. Comportamiento de los suelos. 12
1.1.5. Modelos de comportamiento del suelo 13
1.1.6. Influencia dinámica en las estructuras de material granular 18
1.2. Modelación y métodos numéricos 18
1.3.1. Software para el cálculo de las deformaciones y esfuerzos enexplanadas 19
1.4. Conclusiones Parciales del capítulo Error! Bookmark not defined.
REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS 21


Tendencias Actuales del Conocimiento y Resultados Alcanzados.
En el presente trabajo se realiza un análisis de cómo se encuentra el estado del conocimiento actual del tema que ocupa. Para ello se abordan algunas generalidades sobre terraplenes de carreteras, las exigencias que cadapaís requiere para cada una de las partes que lo conforman, incluyendo tipo de materiales, compactación, etc., las solicitaciones que concurren en él, así como las tensiones que se originan y los métodos que se utilizan para el cálculo de las mismas, tanto convencionales como numéricos.
1.1. Generalidades sobre terraplenes de carreteras
En la temática que se aborda, es necesario definirprimeramente algunos conceptos y consideraciones que se tienen en cuenta, para establecer la terminología a seguir en el proceso de trabajo con el fin de no hacer salvedades de emplear términos ambiguos o no definidos.
 Terraplén:
Los terraplenes son estructuras de tierra con una geometría definida (RC.3013 1981)
(ver figura 1), sobre las cuales se construyen obras, con el fin de servir como base a lasmismas. Estas están compuestas generalmente por material de suelo, que en la mayoría de los casos se encuentran parcialmente saturados o no saturados, y se compactan con el fin de reducir su índice de poros, aumentar la densidad de los mismos y por consecuencia aumentar capacidad de resistencia a las cargas. En los terraplenes se distinguen tres zonas principales (figura 2), que se definen acontinuación:
 Corona: Zona del terraplén más próxima a la superficie, sobre ella descansa la superestructura y actúan las cargas de tráfico. Su espesor oscila en dependencia de la norma utilizada en cada caso y los materiales empleados son de buena calidad.
 Núcleo: Zona central del terraplén, donde el material de suelo no requiere muy buena calidad, este puede ser producto de la excavación.
Cimiento: Zona donde descansa el terraplén, está conformado por el terreno natural en la mayoría de los casos, pero deben cumplir los mismos requisitos que el material de la corona.

Figura 1 Terraplén de obra vial con geometría definida (3D)

Figura 2. Esquema de un terraplén de obra vial
 Explanación:
Se denominan así a las obras de remodelación del terreno natural que es preciso realizara lo largo del trayecto designado por un proyecto, para la conformación de una obra vial, entiéndase por excavaciones y rellenos, hasta alcanzar la cota de rasante. Es uno de los elementos estructurales principales de una carretera y de su resistencia y estabilidad depende considerablemente del comportamiento posterior del pavimento y su tiempo de servicio. Algunos textos (Jiménez Salas, 1981),ladefinen como la superficie de la coronación.
 Terraplén elevado:
En algunos textos (Jiménez Salas, 1981) se considera como terraplén elevado a aquel que su altura sea superiores a los 9m, en otros(Torres Vila, 1986), superior a 10m – 12m.Para la confección de los modelos con los que se trabajará se utilizarán alturas superiores a los 12m.
1.1.1. Problemáticas de diseño
Para que el...