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8/19/2019 Suelos y Subrasantes
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Curso:Diseño Estructural de Pavim
Docente:Ing. Selene Ericka García EchFecha:2 de Setiem!re del 2"#$.
%&I'E(SID)D DE
*%)&%C+
%&I'E(
SID)DDE
*%)&%C+
()/)0+ &12:
S%E-+S S%/()S)&ES
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TRABAJO N°2: SUELOS Y SUBRASANTES
Escuela )cad3mico Pro4esional deIngeniería Civil
Tema:
Suelos y Sub- Rasante
• Curso :Diseño Estructural dePavimentos.
Docente : Ing. Ericka GarcíaEchevarría.
Integrantes :
Chavez Ramirez, Deissy.
DISE5+ ES( 2
UNIVERSIDAD DE HUÁNUCO
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• Cornejo Cervantes, Ricardo
Andr.
• !errera "illavicencio, #uis
Angel.
• Rosales Evaristo, "ilma
Delia.
• $ello !uerta, Rosa %iorella&ell'.
• Gru6o : ()*.• Ciclo : (I+*.
Fecha : - de etiem/re del
012.
I&DICE
1. INTRODUCCIÓN …………………………………………………... 3
2. OBJETIVOS
2.1. Objetivo Genera ……………………………………... !2.2. Objetivo E"#e$%&i$o …………………………………...… !
3. SUE'OS
!. C'(SI)IC(CION DE 'OS SUE'OS
DISE5+ ES( 7
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*. SUB R(S(NTE
+. CONC'USIONES………………………………………………… 1,
-. RECOEND(CIONES…………………………………………… 1/
,. BIB'IOGR()I(………………………0…………………………… 2
3)4E$I"3
1.1. OBJET!OS "E#ER$%
(#iar ne"tro" $ono$iiento" "obre a "b ra"ante4 o" "eo" 5 "$a"i&i$a$i6n #ara 7e"arroar n a7e$a7o 7i"e8o e"tr$tra 7e #aviento".
1.&. OBJET!OS ES'EC()COS
Cono$er a $a"i&i$a$i6n 7e o" "eo" "e9:n e ((S;TO 5a
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Cono$er a" #ro#ie7a7e" &%"i$a"0 e$=ni$a 7e o" "eo" #ara a "bra"ante.
(#ren7er o" 7i&erente" ti#o" 7e en"a5o" 7e o" "eo"
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l !eglamento "acional de #estión de $nfraestructura %ial hace mención las distintascaracterísticas geográficas, hidrológicas, geológicas y geotécnicas de nuestro país dando lugar a la existencia de problemas comple&os en materia de drena&e superficial y subterráneo aplicadoa carreteras' siendo estas unos de los problemas más latentes en el dise(o de geométrico de las
carretera y pavimentos, así como el uso de los materiales para las distintas etapas de suconstrucción haciéndose necesario los ensayos para darle un acabado que este de acorde a lasnecesidades de los usuarios.
)or tanto el estudio de los suelos y la clasificación de estos, se hace necesario para optar losdistintos materiales que se usaran en la sub rasante, sub*base y base, de donde se optara por utilizar material de la zona o se usara material de préstamo.
+l igual que el estudio de los suelos, la sub rasante también merece un estudio detallado paraque &unto con el estudio del suelo, podamos encontrar la relación que tienen ambos y la me&or manera de me&orarlo yo estabilizarlo para un me&or dise(o de los pavimentos.
-iendo esta los motivos para la elaboración del presente traba&o que tiene por finalidad poner enalcance un traba&o sencillo y til para todas las personas interesadas en el estudio de los suelosaplicados a las obras viales y de infraestructura.
s por ello que debe reconocerse que la utilización exitosa de los suelos como materiales paracimentar cualquier obra de ingeniería de importancia es una actividad que tiene tantode ciencia como de arte.
1.7 #3 5E#3
1.1. DE)#C*#
E" a $a#a =" "#er&i$ia 7e a $orte?a terre"tre4
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Partículas Granulares: Son $onjnto" 7e $ri"tae" inerae" 7e $ar?o 5 &e7e"#ato" #rin$i#aente "e a" #e7e ob"ervar 5 #re"entan &ora" re7on7ea7a" 5 an9are".
Partículas Arcillosas Son #art%$a" ainare" in:"$a"
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1 Contenido de agua o humedad del suelo.
2 Relación de vacíos.
3 Porosidad:
4 Grado de saturación:
5 Contenido de Aire:
Peso unitario total o densidad h!meda del suelo:
" Peso unitario seco o densidad seca del suelo
8 Peso unitario de las 9artículas s:lidas
; Peso es9ecí
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'a" #ro#ie7a7e" 7e o" "eo"
Son "a7a" #ara "ee$$i6n 7e ateriae"4 e"#e$i&i$a$ione" $on"tr$tiva" 5 $ontro 7e $ai7a7.
Granoetr%a Ca"i&i$a$i6n 7e Seo" Rea$ione" ;e7a70Den"i7a7 Fro$tor
2. Pro9iedades ingenieriles>
Dan na e"tia$i6n 7e a $ai7a7 7e o" ateriae" #ara $aino". 'a$ai7a7 7e o" "eo" #ara "b ra"ante" "e #e7e rea$ionar
67o re"iiente 67o 7e Foi""on Vaor "o#orte 7e "eo 67o 7e rea$$i6n 7e a "b ra"ante.
Fara $ono$er a" #ro#ie7a7e" 7e o" "eo" en n #ro5e$to4 e" ne$e"ario toar e"tra" en to7o e 7e"arroo 7e i"o $ai$ata"4 #o"teriorente en e aboratorio "e 7eterinar=n "" #ro#ie7a7e"
Granoetr%a '%ite" 7e (tterber9 'iite %
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b #a 9lasticidad de un suelo.7
( travA" 7e e"te Ato7o4 "e 7e&inen o" %ite" $orre"#on7iente" a o" tre"e"ta7o" en o" $ae" #e7e #re"entar"e n "eo %
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7 @ndice de gru9o.7 E" n %n7i$e a7o#ta7o #or ((S;TO 7e "o$orriente #ara $a"i&i$ar "eo"4 e"t= ba"a7o en 9ran #arte en o" %ite" 7e (tterber9. E %n7i$e 7e 9r#o 7e n "eo "e 7e&ine e7iante a &6ra
IG = !2 "a# $ !% "ac# $ !&"'(#
Don7e
• a )03* ) )ra$$i6n 7e #or$entaje #re"a7o #or n n:ero entero #o"itivo $o#ren7i7o entre 1 5 !.• b )01* ) )ra$$i6n 7e #or$entaje #re"a7o #or n n:ero entero #o"itivo $o#ren7i7o entre 1 5 !.• $ '' H ! '' %ite %#re"a7o #or n n:ero entero
$o#ren7i7o entre 5 2.• 7 IF01 IF %n7i$e #="ti$o. E>#re"a7o #or n n:ero entero
$o#ren7i7o entre 5 2 o =".
E %n7i$e 7e 9r#o e" n vaor entero #o"itivo4 $o#ren7i7o entre 5 2 o =".Can7o e IG $a$a7o e" ne9ativo4 "e re#orta $oo $ero. Un %n7i$e $ero"i9ni&i$a n "eo 5 beno 5 n %n7i$e i9a o a5or a 24 n "eo notii?abe #ara $arretera".
DISE5+ ES( ##
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e !umedad natural>
Otra $ara$ter%"ti$a i#ortante 7e o" "eo" e" " @e7a7 natra #e"to
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1.1.1. S5CS >SSTE3$ 5#)C$DO DE C%$S)C$C*# DES5E%OS?
ORIGEN:
E Si"tea Uni&i$a7o 7e Ca"i&i$a$i6n 7e Seo" SUCS 7eriva 7e n "i"tea7e"arroa7o #or (. Ca"a9ran7e #ara i7enti&i$ar 5 a9r#ar "eo" en &ora
r=#i7a en obra" iitare" 7rante a 9erra.
DEFINII!N:
Si"tea $on$ebi7o #ara #eritir a i7enti&i$a$i6n 7e o" "eo" en e terreno4 o"
a9r#a 7e a$er7o a " $o#ortaiento $oo ateria #ara $on"tr$$i6n en
&n$i6n 7e "" #ro#ie7a7e" 7e 9ranoetr%a 5 #a"ti$i7a7.
E #rier #a"o #ara $a"i&i$ar e "eo $on"i"te en i7enti&i$ar "i e" ataente
or9=ni$o o no. De "ero4 "e anota a" #rin$i#ae" $ara$ter%"ti$a" $oo te>tra4
oor4 et$.4 5 "e i7enti&i$a "i#eente $oo trba Ft 54 "i no o e"4 "e $ontin:a
e #ro$e"o $on a57a 7e #reba" 7e aboratorio4 in7i$an7o "i e "eo e"
9re"o o &ino.
E"te "i"tea 7ivi7e o" "eo" vario" 9r#o"4 7e 9rano" 9re"o" 5 7e 9rano"
&ino".
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S"ELOS GR"ESOS:
Son a
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& % io
' % bien 9ra7a7a
P % #obreente 9ra7a7a
% ar$ia
O % io" 5 ar$ia" or9=ni$a".
L % baja 5 e7ia #a"ti$i7a7.
( % ata #a"ti$i7a7.
Pt % trba" o &an9o".
'a" $obina$ione" 7e a" etra" ante" en$iona7a" "on a"
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SW Arena #ien graduada.
SP Arena mal graduada.
SM Arena limosa.
SC Arena arcillosa.
ML$imo inorg%nico de &lasticidad#a'a o media.
CL Arcilla inorg%nica de &lasticidad
#a'a o media.
OL $imo org%nico o arcilla limosa org%nica
de &lasticidad #a'a o mediana.
MH $imo inorg%nico de &lasticidad alta
DISE5+ ES( #
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CH Arcilla inorg%nica de &lasticidad alta
OH Arcilla inorg%nica de &lasticidad alta.
Pt (ur#a ) otros suelos altamente org%nicos.
DISE5+ ES( #9
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DISE5+ ES( #
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DISE5+ ES( #;
DI)G()
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Otro" "%boo" "on tabiAn "a7o" #ara a $a"i&i$a$i6n
L bien 9ra7a7o
F a 9ra7a7o
' baja #a"ti$i7a7 iite i
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Son a
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Arena Gruesa: 7e n taa8o enor a 2 @a"ta tai? No.!
.!2* Arena Fina: 7e n taa8o enor a .!2* @a"ta tai? No. 2
.-* Li3os 4 Arcillas taa8o" enore" 7e .-*
Con&ore ((S;TO4 n "eo &ino e" e
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'a evaa$i6n 7e o" "eo" 7entro 7e $a7a 9r#o "e @a$e #or e7io 7e %n7i$e 7e 9r#o4 i"o #re"a7o $oo n:ero entero.
LL 7 '%ite %
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Ca"i&i$a$i6n SUCS.
Ca"i&i$a$i6n ((S;TO.
;e7a7 Natra.
Fro$tor o7i&i$a7o.Q
C.B.R.
.7 #A 5)RAA&$E
&.1.- DE)#C*#:
'a "b ra"ante e" e a"iento 7ire$to 7e a e"tr$tra 7e #aviento 5 &ora #arte 7e #ri"a 7e a $arretera #ana7a 5 a e"tr$tra 7e #aviento.
'a "b ra"ante e" a $a#a "#erior 7e terra#An o e &on7o 7e a" e>$ava$ione"en terreno natra4 #an"ivo #e7en o$a"ionar 9rave" 7a8o" en a" e"tr$tra"
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e7io o" ejore" re"ta7o" "e @an o9ra7o e7iante a e"tabii?a$i6n 7e"eo" $on $a.
Se 7enoina e>#ana$i6n4 a oviiento 7e tierra"4 $on&ora7o #or $orte" 5
reeno" Terra#An4 #ara obtener a #ata&ora 7e a $arretera @a"ta e nive 7ea "b ra"ante 7e $aino.
TERR$'%@#
E terra#An e" a #arte 7e a e>#ana$i6n "ita7a "obre e terreno #re#ara7o.TabiAn "e $ono$e $oo reeno.
'a ba"e 5 $er#o 7e terra#An o reeno "er= $on&ora7o en $a#a" 7e @a"ta
.3 5 $o#a$ta7a" a /K 7e a =>ia 7en"i7a7 "e$a 7e en"a5o #ro$tor o7i&i$a7o.
'a $orona e" a #arte "#erior 7e terra#An ten7r= n e"#e"or %nio 7e.3 5 "er= $on&ora7a en $a#a" 7e .1*4 $o#a$ta7a" a /*K 7e a=>ia 7en"i7a7 "e$a 7e en"a5o #ro$tor o7i&i$a7o.
Función: S &n$i6n #rin$i#a e" a 7e 7ar a atra ne$e"aria #ara aojar a"obra" 7e 7renaje.
CORTE
E $orte e" a #arte 7e a e>#ana$i6n $on"titi7a #or a e>$ava$i6n 7e terrenonatra @a"ta a$an?ar e nive 7e a Sb ra"ante 7e Caino.
E &on7o 7e a" ?ona" e>$ava7a" "e #re#arar= e7iante e"$ari&i$a$i6n en na #ro&n7i7a7 7e .1*4 $on&oran7o 5 nivean7o 7e a$er7o $on a" #en7iente" tran"ver"ae" e"#e$i&i$a7a" en e 7i"e8o 9eoAtri$o via 5 "e$o#a$tar= a /*K 7e a =>ia 7en"i7a7 "e$a 7e en"a5o #ro$tor
o7i&i$a7o.
En ?ona" 7e $orte en ro$a4 "e 7eber= e>$avar $oo %nio .1* #or 7ebajo7e nive "#erior 7e a "bra"ante4 a "#er&i$ie &ina 7e $orte en ro$a 7eber=
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&.&.- 'roie+a+es +e la Sub rasante
3 Pro-iedades 8ísicas:
Granoetr%a. Ca"i&i$a$i6n 7e "eo". Fro#ie7a7e" ini$iae" 7e o" "eo". Rea$i6n @e7a707en"i7a7 #ro$tor.
Fro#ie7a7 vita #ara e 7e"e#e8o. ;e7a7 O#tia 0 Den"i7a7 a>.
3 Pro-iedades in/enieriles:
67o re"iiente. 67o 7e Foi""on. Vaor 7e "o#orte 7e "eo. 67o 7e rea$$i6n 7e a "bra"ante .
&..- )uniones +e la Sub rasante:
'a" #rin$i#ae" &n$ione" 7e a $a#a "b ra"ante "on
Evitar
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Evitar
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• Ensa'o de placa medición en sitio de las deformaciones con unaserie de placas (*.+cm para pav. rigido)" cargadas (*,-%a) a unacierta velocidad" (0.0mm/min) ' se miden las deformaciones.
• epende del tamao de la placa (203)
Ensa4o de o3-resión ;ria
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• 5orrelacionadocon el 59R" permite unaestimación r7pida del mismo"cono *0:
&ódulo Resiliente
• Rigidez in7mica ba4o cargas repetidas (varios miles de ciclos).• eformación %ermanente se registra para an7lisis pero la probeta no
falla.• ;;S8< 8% =*6,= (SR% > % =*).• ?a forma m7s realista para caracterizar las cargas de rueda en
movimiento.
DISE5+ ES( 7"
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• Deterina$i6n 7e 67o Re"iiente.• En"a5o ((S;TO T 2/!0/21 (@ora TF0!+ /!.• e"tra" $on $onteni7o" 7e @e7a7 variabe" en &n$i6n 7e a"
$on7i$ione" a o ar9o 7e a8o.• Dato 7e 7i"e8o #ara e Ato7o ((S;TO.• E"tia$i6n e7iante vario" #ro$e7iiento"
o C=$o e7iante 7e&e$t6etro 7e i#a$too Fro#ie7a7e" 7e o" "eo"o Re"i"ten$ia a a $o#re"i6n no $on&ina7ao CBR 0 DCF
'RE'$R$C*# DE %$ S5B R$S$#TE:
?a subrasante es la superficie sobre la cual se apo'a la estructura de unpavimento" la @ue normalmente se conforma con los suelos naturales disponibles
en el lugar de emplazamiento del pro'ecto. Sin embargo" en ocasiones puedeser necesario el remplazo" me4oramiento o estabilización del suelo natural parame4orar sus propiedades ' capacidad de soporte" de manera @ue @uede encondiciones de recibir una subbase '/o base ' la carpeta de pavimento fleAible orígido.
%ara su preparación es necesario e4ecutar labores de movimiento de tierra parapreparar el terreno" definir los límites del pro'ecto" nivelar zonas por donde seconstruir7 los pavimentos ' compactar el terreno" de manera de de4ar unaplataforma @ue sea adecuada para la circulación de los ve$ículos ' e@uiposinvolucrados en el pro'ecto de pavimentación.
En esta sección" en los ;rtículos +.1 al +.B" se describen las faenas demovimiento de tierra necesarias para preparar la subrasante ' su eventual
DISE5+ ES( 7#
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me4oramiento" de ser re@uerido. El artículo +., se refiere a sistemas deestabilización de suelos ' procedimientos para seleccionar el tipo adecuado deestabilización.
PREPARACIÓN DE LA SUBRASANTE EN SUELO NATURAL
Cna vez e4ecutados los traba4os necesarios de movimiento de tierra para dar losniveles de subrasante de pro'ecto" se procede a prepararla para @ue puedaapo'ar sobre ella la capa de suelo granular siguiente.
%ara tal efecto" el suelo se escarifica 0.+0 m" se aplica agua en formauniforme ' controlada en todo el anc$o ' longitud de la zona a traba4ar (el e@uipode riego tiene un corte de riego controlado ' absoluto. 5ual@uier e@uipo @ue nocumpla esta condición se retira de la obra) ' se compacta a ob4eto de
proporcionar una superficie de apo'o $omogDnea" con la eAcepción de suelosfinos del tipo 5 ' M" en @ue se cuida de no alterar la estructura original delsuelo.
?a compactación se realiza $asta obtener una densidad ma'or o igual al, de la.M.5.S. del %roctor Modificado" (&5$12=/+)" o al B0 de la densidad relativa"(;S8M =+2600" ' ;S8M =+=600)" seg#ncorresponda.
?a empresa 5ontratista deber7 solicitar la recepción de esta partida a laFiscalización antes de proceder a la colocación de la capa estructural siguiente.
%ara este efecto se presentan los resultados obtenidos por el laboratorio deterreno.
?a subrasante terminada deber7 cumplir" adem7s de la compactación especificada"con las cotas" pendientes ' dimensiones establecidas en el pro'ecto.
En caso de detectar napas naturales" Dstas se tratar7n ' se guiar7 suescurrimiento fuera de la plataforma" con una solución visada por el pr'ectista ' enconocimiento de la Fiscalización. ;sí tambiDn" si $a' otra fuente de agua oinundación se proveer7n medios de canalización @ue aseguren su evacuación dela plataforma.
PREPARACIÓN DE LA SUBRASANTE MEJORADA
CON REEMPLAZO DE MATERIAL
En los casos en @ue las Especificaciones 8Dcnicas del %ro'ecto indi@uenun me4oramiento del suelo natural con remplazo de material" Dste se reemplazar7para obtener una subrasante me4orada. El reemplazo de material consiste en unamezcla $omogDnea de suelo natural" preparado con una composición de partículasde acuerdo a los porcenta4es indicados en la granulometría del pro'ecto deme4oramiento. Se colocar7 escarificando el terreno natural en un espesor mínimo de0"+0 m. ' se repondr7 en los espesores @ue indi@ue el pro'ecto.
Se comprueba @ue antes de proceder a la colocación de la capa estructural siguiente
DISE5+ ES( 72
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la subrasante me4orada cumpla" adem7s de la compactación especificada" con lascotas" pendientes ' espesores establecidos en el pro'ecto.
Cna vez conformada la subrasante me4orada" se procede a su compactación$asta obtener una densidad ma'or o igual al , de la .M.5.S." obtenida por el
ensa'o del %roctor Modificado" (&5$12=/+)" o al B0 de la densidad relativa"(;S8M =+2 ' ;S8M =+=)" seg#n corresponda.
CON ESTABILIZACIÓN DE SUELOS
En el caso de @ue los suelos naturales en sitio ' los disponibles cercanos" nocumplan las eAigencias para la preparación de la subrasante como soporte de laestructura del pavimento" se deber7 considerar su estabilización de manerade me4orar sus propiedades" seg#n se $a'a indicado en las Especificaciones8Dcnicas del %ro'ecto.
EAisten variadas alternativas para la estabilización @ue pueden ser aplicadas dependiendo del tipo de suelo" ' la duración ' el costo de la estabilización ae4ecutar.
%ara la elección del material de estabilización de los suelos @ue conformar7n la subrasante" referirse a los re@uerimientos dados en +.,.
%ara ma'or información específica acerca de estabilización con cemento o cal ' paraestabilización @uímica" revisar los ;neAos Sección +" ;rt. ;.+.1 ' ;.+.+."respectivamente.
CON GEOTEXTILES
En el caso @ue el pro'ecto indi@ue la utilización de geoteAtiles para el me4oramientode la capacidad de soporte" Dste deber7 cumplir con las densidades" traslapos"anc$os sobre la subrasante ' longitudes" @ue especifi@ue el pro'ecto" de manera @ueel me4oramiento cumpla con los re@uerimientos establecidos.
CONTROLES
; continuación se describen los controles @ue se realizan a la subrasanteen suelo natural" subrasante me4orada ' rellenos.
GRANULOMETRÍA
Se deber7 verificar la graduación de la mezcla resultante de subrasante" (subrasanteme4orada)" seg#n las indicaciones dadas en &5$122.
Se recomienda realizar un ensa'o cada 10 m2 ó 1 ensa'o cada 200 ml decalzada.
CBR
Se deber7 realizar el ensa'o de 59R seg#n las indicaciones de &5$1B+ conuna muestra por calle o pasa4e como mínimo. e detectarse $eterogeneidad delsuelo de subrasante o de rellenos" se toman 59R complementarios en otros puntos.
COMPACTACIÓN
DISE5+ ES( 77
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Se deber7 realizar un ensa'o de densidad Gin6situ3" seg#n las indicaciones de&5$11* cada 20 m+ como m7Aimo por capa o bien como alternativa cada 0ml de 5alle o %asa4e.
C3&C#5I3&E
'a $a"i&i$a$i6n 7e "eo" "e9:n a ((S;TO "e tii?a en v%a"4 5 a$a"i&i$a$i6n 7e "eo" "e9:n SUCS "e tii?a #ara $ienta$ione"4abo" "i"tea" "on o" =" "a7o" en ne"tro #a%".
E e"t7io 7e o" "eo" #ara na obra via e" 7e "a i#ortan$ia
#or
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E" ne$e"ario reai?ar e>#ora$ione" #ara 7eterinar o" $abio"
9eo69i$o" 7e "eo4 toan7o en $on"i7era$i6n " bi$a$i6n 5 an7an7o a aboratorio na e"tra re#re"entativa #e7iente tA$ni$o 5 " $ontina $on"tr$$i6n.
E"ta" e"tra" 7e "eo "e obten7r=n 7e"#A" 7e @a$er n in$io"o
e"t7io 9eo69i$o 7e 9ar4 #ara 7eterinar 76n7e 5 $=nto "e @a 7e$avar "ien7o n #roe7io "a 7e 1.* 7e #ro&n7i7a7.
E $o#ortaiento 7e a ba"e4 "bba"e ra"ante 5 "bra"ante e"tar=
7a7 7e a$er7o a a&ira7o 7e a $arretera4 a"% $oo e "o 7e ateria 7e ?ona o ateria 7e #rA"tao 7e a$er7o a a" ne$e"i7a7e" 7e #ro5e$to4 #ara e"to "e 7eber= @a$er n e"t7io #revio "obre e tr=n"ito7e ve@%$o" #or a ?ona #ara reai?ar n #aviento o7erno 5 a7e$a7o a a" ne$e"i7a7e" 7e o" tran"#orti"ta".
E ateria a "ar"e en a ba"e "er= n ateria 9ranar 9re"a 9rava
5a
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Se re$oien7a tener en $enta a" 7i&erente" &a"e" 7e "eo a e"t7iar
5a i"ten #ro#ie7a7e" #e"ta" vi7a" @ana".
'o" e"t7io" 7e aboratorio 7e "eo" 7eber=n 7e reai?ar"e $oo
%nio 7e tre" ve$e" #or #reba #ara a"e9rar"e n a7e$a7o e#eo7e o" ateriae" a "ar"e.
En $a"o 7e "er ne$e"ario 5 "e9ro "e 7eber= "ar ateria 7e ?ona
#ara evitar #Ar7i7a" e$o69i$a"4 $ontaina$i6n 5 o" ato" $o"to" 7e
tran"#orte.
'o" e"t7io"
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)I)#I3GRA%IA
HC;RES 9;I??
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G#3ARI3
Lí3ite Líquido#LL$.% Can7o e "eo #a"a 7e n e"ta7o %