Fisica
Páginas: 6 (1454 palabras)
Publicado: 30 de septiembre de 2012
5 DISEÑO GEOMETRICO
(VER ANEXO No 5)
6 ESTUDIOS GEOTECNICOS Y DISEÑOS DE PAVIMENTO
6.1 EXPLORACION DEL SUBSUELO
Para la exploración de la estructura de pavimento existente se realizo un apique de un (1) metro de profundidad, de allí se tomaron dos muestras de suelo, la primera corresponde a una Grava Limosa pobremente gradada, color amarilla de compactación media y humedad alta. Elsegundo material (subrasante) corresponde a una Arcilla Limosa de compresibidad baja, color café de consistencia firme.
A las dos muestras se le tomaron ensayos de Gradación y limites de Attemberg, se complementaron con ensayos de cono dinámico, en la que se correlaciona el CBR.
Adicionalmente de los apiques se tomaron muestras inalteradas en molde de CBR, resultados que se muestran en el anexo No 1Exploración Geotécnica. El ensayo se realizo a humedad natural y después de saturar la muestra durante 96 horas. La muestra ensayada se extrajo a 30 cmts de la rasante, y es la correspondiente a la arcilla limosa de baja compresibilidad.
Como CBR de diseño se tiene un valor de 4.52%.
6.2 ESTRATIGRAFIA.
Con base a los resultados obtenidos en campo se ha podido definir el siguiente perfilgeneral del suelo:
* Superficialmente aparece unas losas de concreto con alto grado de deterioro con espesores de 15 cmts.
* Sigue una grava limosa pobremente gradada color amarilla de consistencia media.la humedad natural es de 8.6% no presenta limite liquido ni limite plástico. Por lo tanto su índice de plasticidad es de cero (0). La clasificación según AASHTO es A-1-a, y según U.S.C. esGP-GM.
* A continuación aparece una arcilla limosa de compresibidad baja de color café, de consistencia firme. La humedad natural es de 33.6% y sus límites de consistencia son limite liquido al 48.1% y limite plástico de 22.3% por lo tanto su índice de plasticidad es de 26%. Según AASHTO se clasifica como un material A-7-6, y según U.S.C. como un CL.
En el momento de realizar un apique no sedetecto agua libre, ni presencia de nivel freático, aun así por el alto grado de humedad de la muestra se debe diseñar para condición de subrasante saturada.
6.3 PROPIEDAD DE LOS MATERIALES.
Modulo de reacción de la subrasante de 4.0% para obtener un valor de modulo de reacción de subrasante de 35 MPa/m.
El modulo de rotura del concreto asumido es de 4.5 MPa. El diseño de la estructuraconsidera dentro de su hipótesis que el pavimento tendrá dovelas.
6.4 DISEÑO DE LOSAS POR METODOLOGIA PCA.
Con el TPD para un periodo de diseño de 20 años, dado en el informe de transito, se calcularon las repeticiones esperadas para cada carga por eje. Así mismo se eligió un factor de mayoraciones de repeticiones igual a 1.2 y un factor de seguridad de carga igual a 1.1. En la figura 5 sepresenta un resumen de los datos empleados para desarrollar el diseño.
En la figura No 6 se observan los datos de entrada al programa del cálculo y el consumo por fatiga y por erosión resultante (35.85% y 10.32% respectivamente) para un espesor de losa de 15 cmts y las condiciones de carga y características de materiales mencionados anteriormente.
Según los resultados del método dediseño empleado (PCA), y teniendo en cuenta las consideraciones constructivas y del comportamiento del concreto hidráulico, resulta la siguiente estructura de pavimento.
Numero de ejes previstos
El cálculo de numero de ejes previstos para los 20 años de vida útil, viene detallado en el anexo No 3 para los cuales tenemos los siguientes resultados.
Serviciabilidad
Para el estudio emplearemos unaserviciabilidad inicial de 4.5 y una serviciabilidad final de 2.2 por lo tanto el PSI será de 2.3.
Modulo de rotura del concreto
El modulo de rotura del concreto a emplear deberá ser de 4.3 MPa (623.66psi).
Coeficiente de drenaje
Teniendo en cuenta que el nivel de precipitación de Bogotá y la calidad del drenaje, tal coeficiente lo vamos a trabajar con Cd=1.0.
Coeficiente...
(VER ANEXO No 5)
6 ESTUDIOS GEOTECNICOS Y DISEÑOS DE PAVIMENTO
6.1 EXPLORACION DEL SUBSUELO
Para la exploración de la estructura de pavimento existente se realizo un apique de un (1) metro de profundidad, de allí se tomaron dos muestras de suelo, la primera corresponde a una Grava Limosa pobremente gradada, color amarilla de compactación media y humedad alta. Elsegundo material (subrasante) corresponde a una Arcilla Limosa de compresibidad baja, color café de consistencia firme.
A las dos muestras se le tomaron ensayos de Gradación y limites de Attemberg, se complementaron con ensayos de cono dinámico, en la que se correlaciona el CBR.
Adicionalmente de los apiques se tomaron muestras inalteradas en molde de CBR, resultados que se muestran en el anexo No 1Exploración Geotécnica. El ensayo se realizo a humedad natural y después de saturar la muestra durante 96 horas. La muestra ensayada se extrajo a 30 cmts de la rasante, y es la correspondiente a la arcilla limosa de baja compresibilidad.
Como CBR de diseño se tiene un valor de 4.52%.
6.2 ESTRATIGRAFIA.
Con base a los resultados obtenidos en campo se ha podido definir el siguiente perfilgeneral del suelo:
* Superficialmente aparece unas losas de concreto con alto grado de deterioro con espesores de 15 cmts.
* Sigue una grava limosa pobremente gradada color amarilla de consistencia media.la humedad natural es de 8.6% no presenta limite liquido ni limite plástico. Por lo tanto su índice de plasticidad es de cero (0). La clasificación según AASHTO es A-1-a, y según U.S.C. esGP-GM.
* A continuación aparece una arcilla limosa de compresibidad baja de color café, de consistencia firme. La humedad natural es de 33.6% y sus límites de consistencia son limite liquido al 48.1% y limite plástico de 22.3% por lo tanto su índice de plasticidad es de 26%. Según AASHTO se clasifica como un material A-7-6, y según U.S.C. como un CL.
En el momento de realizar un apique no sedetecto agua libre, ni presencia de nivel freático, aun así por el alto grado de humedad de la muestra se debe diseñar para condición de subrasante saturada.
6.3 PROPIEDAD DE LOS MATERIALES.
Modulo de reacción de la subrasante de 4.0% para obtener un valor de modulo de reacción de subrasante de 35 MPa/m.
El modulo de rotura del concreto asumido es de 4.5 MPa. El diseño de la estructuraconsidera dentro de su hipótesis que el pavimento tendrá dovelas.
6.4 DISEÑO DE LOSAS POR METODOLOGIA PCA.
Con el TPD para un periodo de diseño de 20 años, dado en el informe de transito, se calcularon las repeticiones esperadas para cada carga por eje. Así mismo se eligió un factor de mayoraciones de repeticiones igual a 1.2 y un factor de seguridad de carga igual a 1.1. En la figura 5 sepresenta un resumen de los datos empleados para desarrollar el diseño.
En la figura No 6 se observan los datos de entrada al programa del cálculo y el consumo por fatiga y por erosión resultante (35.85% y 10.32% respectivamente) para un espesor de losa de 15 cmts y las condiciones de carga y características de materiales mencionados anteriormente.
Según los resultados del método dediseño empleado (PCA), y teniendo en cuenta las consideraciones constructivas y del comportamiento del concreto hidráulico, resulta la siguiente estructura de pavimento.
Numero de ejes previstos
El cálculo de numero de ejes previstos para los 20 años de vida útil, viene detallado en el anexo No 3 para los cuales tenemos los siguientes resultados.
Serviciabilidad
Para el estudio emplearemos unaserviciabilidad inicial de 4.5 y una serviciabilidad final de 2.2 por lo tanto el PSI será de 2.3.
Modulo de rotura del concreto
El modulo de rotura del concreto a emplear deberá ser de 4.3 MPa (623.66psi).
Coeficiente de drenaje
Teniendo en cuenta que el nivel de precipitación de Bogotá y la calidad del drenaje, tal coeficiente lo vamos a trabajar con Cd=1.0.
Coeficiente...
Leer documento completo
Regístrate para leer el documento completo.