Andalucia

APARTADO 5.3

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5.3 DIMENSIONAMIENTO DEL CIMIENTO DEL FIRME

El dimensionamiento del cimiento del firme persigue un doble objetivo.
Por un lado, definir una disposición de capas de asiento, formadas por suelos,
estabilizaciones o zahorras, que permitan obtener como mínimo la capacidad
de soporte especificada para cada categoría de tráfico de proyecto (ver
tabla 4.1 ). Por otrolado, una vez alcanzada la capacidad de soporte, definir
sus parámetros característicos para su posterior introducción en el modelo
utilizado para el cálculo de la estructura del firme. Estos parámetros son:
Para firmes con pavimento bituminoso: el cimiento se considera en el
modelo como un macizo elástico semiinfinito, por tanto, sus parámetros
característicos serán su módulo de Youngequivalente, Ee y su
coeficiente de Poisson equivalente, Qe.
Para firmes con pavimento de hormigón: el cimiento se considera en el
modelo como un líquido denso, por tanto, su parámetro característico
será su coeficiente de balasto, Ke, equivalente.
5.3.1 CARACTERIZACION DE MATERIALES UTILIZABLES EN EL
CIMIENTO DEL FIRME

La relación de materiales utilizables en las capas de asiento del cimientodel firme aparece reflejada en la tabla 3.3. En general, se utilizarán
materiales granulares, suelos y estabilizaciones de suelos.

a. Suelos y materiales granulares

Se

considera que el módulo de Young de las capas granulares y de las
capas de suelos depende del módulo de las capas sobre las que se apoyan,
aumentando con el de éstas hasta alcanzar su módulo máximo, que es el quecorresponde a la capacidad de soporte propia del material. En consecuencia,
el módulo de Young de cálculo de cada capa de material granular o de capa de
suelo, adoptará un valor que será función del módulo de la capa o tongada
subyacente según la expresión:
Ei = c · Esub,i-1 [5.1]
donde:
Ei Módulo de la capa o tongada "i"
Esub, i-1 Módulo de la capa o tongada subyacente " i-1"
c Coeficiente que setomará de la tabla 5.1.

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Tabla 5.1. Valor del coeficiente de proporcionalidad, c, entre módulos de suelos y
materiales granulares
MATERIAL
De la capa o tongada "i"

Suelos S0, S1
y S2

Suelos S3 y S4;
Zahorra < 50%
part. fract.

Zahorra > 50 %
part. fract.Coeficiente de
proporcionalidad, c

2

2,5

3

El

módulo de cada capa estará acotado superiormente por la capacidad
de soporte propia de su material constituyente según la tabla 5.2. El CBR se
determinará en las condiciones señaladas en el apartado 3.2.3.
Tabla 5.2. Valores máximos de los módulos de Young para materiales granulares
MATERIAL GRANULAR

MODULO MAXIMO (MPa)
(el mínimo de los valoresseñalados)

Suelo tipo S0

10·CBR ó 50

Suelo tipo S1

10·CBR ó 100

Suelo tipo S2

10·CBR ó 200

Suelo tipo S3

10·CBR ó 300

Suelo tipo S4

10·CBR ó 400

Zahorra con menos del 50 % de partículas
fracturadas

10·CBR ó 500

Zahorra con más del 50 % de partículas
fracturadas

600

Macadam

1.000

Para todos ellos se adoptará un valor del coeficiente de Poisson de 0,35.
b. Suelos estabilizadosLos suelos estabilizados, con cal o cemento, tendrán unas características
mecánicas fijas que no dependerán de las del material subyacente como en el
caso de los materiales granulares. Estas características vienen definidas por
los parámetros que aparecen en la tabla 5.3.
Tabla 5.3. Características mecánicas de suelos estabilizados
MATERIALES

E (MPa) Q

Suelo estabilizado con cemento o cal,tipo SC-1

100

0,35

Suelo estabilizado con cemento o cal, tipo SC-2

200

0,35

Suelo estabilizado con cemento, tipo SC-3

1.000 0,25

5.3.2 CALCULO DE LA CAPACIDAD DE SOPORTE DEL CIMIENTO

Para

hallar la capacidad de soporte del cimiento, definida mediante su
Módulo de Young Equivalente Ee se utilizará el cálculo analítico con el modelo
elástico multicapa definido anteriormente....