Fallas de los pavimentos flexibles

Fallas de los pavimentos flexibles
1. INTRODUCCIÓN
La mayor falla de los pavimentos flexibles, se deben principalmente al desplazamiento, es decir la falla "al corte", de los materiales que componen las diferentes capas, es por esto que se diseña basandose en los ensayos al corte.
La determinación de la resistencia al corte de un suelo, se puede hacer por medio de un ensayo de "corte directo"de una prueba triaxial, o simplemente midiendo la resistencia a la penetración del material.
El método de California fue propuesto por el Ingeniero O.J. Portere en 1929 y adoptado por el Departamento de Carreteras del Estado de California y otros organismos técnicos de carreteras, así como por el cuerpo de Ingenieros del Ejército de los Estados Unidos de Norteamérica.
Se establece en este métodouna relación entre la resistencia a la penetración de un suelo, y su valor relativo como base de sustentación de pavimentos flexibles. Este método, si bien es empírico, se basa en un sinnúmero de trabajos de investigación llevados a cabo tanto en los laboratorios de ensayo de materiales, así como en el terreno, lo que permite considerarlo como uno de los mejores métodos prácticos.
2. FUNDAMENTOTEÓRICO
El método de California, comprende los tres ensayos que, en forma resumida, son:
1. Determinación de la Densidad máxima y Humedad Optima.
2. Determinación de las propiedades expansivas del material.
3. Determinación de la Relación de soporte de California, o CBR.
En la fig. No 01, se presenta las diferentes curvas para el cálculo de pavimentos flexibles, considerando cargas por ruedacomprendidas entre 4,000 lbs. y 180,000 lbs. Por lo tanto este gráfico puede ser utilizado tanto para el diseño de carreteras de tránsito liviano como para el de aeropistas de vuelos no regular.
Cuando se emplean estas curvas, debe tenerse presente que los espesores del pavimento, han sido determinados tomando en consideración:
a) Que el terreno de fundación no está expuesto a la acción de lasheladas.
b) La presión de inflado de las llantas es de 60 lb/pulg^2.
Si la presión de inflado es mayor o menor de 60 lb/pulg^2 los espesores deberán aumentarse o disminuirse hasta un 20% respectivamente.
c) El material de préstamo que se utilice para el cimiento, deberá tener un CBR no menor de 15%.
d) Los sistemas de drenaje, tanto superficial como subterráneo deben ser buenos.
e) El terrenode fundación debe estar debidamente compactado a humedad óptima y densidad máxima.
f) El CBR mínimo, en lugar del correspondiente a 0.1" de penetración deberá utilizarse en caso de que el espesor total de firme(B) y capa de rodamiento, según la curva empleada, de un valor de 6".
g) El material que se emplea en las capas de firme, debe tener un CBR no menor del 40% cuando las cargas sean menoresde 10,000 lbs. y no menor del 80% cuando sean mayores de 10,000 lbs.
3. CALCULO DEL CBR
En la fig. No 2, se observa la curva de carga vs. penetración. Si la curva presenta una concavidad inicial deberá corregirse trasladando el origen de la curva mediante la gráfica de una recta tangente.
Para determinar el CBR del material se toma como comparación el valor de la carga unitaria que soporta lapiedra triturada. La resistencia a la penetración que presenta la piedra triturada es la siguiente:
penetración (pulg.) carga unitaria(lib/pulg^2)
0.1 1000
0.2 1500
0.3 2300
0.5 2600
La resistencia a la penetración de la piedra triturada se toma como base o carga patrón de comparación. El CBR de un suelo es la resistencia a la penetración correspondiente a 0.1" ó 0.2" de penetraciónexpresada en un porcentaje del valor patrón.
4. EQUIPO
1. Molde cilíndrico de acero de 7" a 8" de altura y 6" de diámetro. Se le acopla un collarín de extensión de 2" de altura y una base perforada.
2. Disco espaciador de acero de 2 a ½" y 5 a 15/16" de diámetro.
3. Pisón o martillo de 10 libras con una altura de caída de 18".
Para medir el hinchamiento del material cuando es sumergido en agua se...