Compactación de masas naturales de suelos y terraplenes existentes

• Compactar es la operación previa, para aumentar la resistencia superficial de un terreno sobre el cual deba construirse una carretera u otra obra. Aplicando una cantidad de energía la cual es necesaria para producir una disminución apreciable del volumen de hueco del material utilizado.

• La compactación de los suelos se produce por la reorientación de las partículas o por la distorsión de las partículas y sus capas absorbidas.

• En un suelo no cohesivo la compactación ocurre mayormente por la reorientación de los granos para formar una estructura mas densa

• Para lograr una compactación eficiente en los suelos no cohesivos se requiere una fuerza moderada aplicada en una amplia área, o choque y vibración.

 COMPACTACIÓN DE MASAS NATURALES DE SUELO

• Los estratos naturales y los terraplenes existentes no pueden compactarse en capas, hecho que excluye la aplicación de la mayoría de los métodos descriptos previamente, ya que, para ser efectivo, el agente compactador debe actuar en el interior de la mesa de suelo. El método de compactación mas adecuado para una obra dada debe seleccionarse en funcion de la naturaleza del suelo. La forma mas efectiva para compactar arena no cohesivo es por vibración.

TERRAPLÉN

• TERRAPLÉN: es la tierra con que se rellena un terreno para levantar su nivel y formar un plano de apoyo adecuado para hacer una obra.

PRINCIPALES TIPOS DE TERRAPLENES:

• Los Terraplenes de Sierra pueden dividirse en cuatro grandes grupos: terraplenes de ferrocarril, terraplenes de caminos, malecones y cliques de sierra. En cada grupo, los terraplenes son similares no solo por el fin a que están destinados, sino también en cuanto a los factores que deben considerarse cuando se eligen sus taludes laterales. En el estudio que sigue respecto de la elección de taludes, se supone que los terraplenes descansan en suelo estable.

Terraplén : Obra vialAntes

Después

Perspectiva Isométrica terraplén

        Método Constructivo                           

1) Operaciones previas. 2) Desbroce del terreno.

3) Eliminación de la capa de tierra vegetal o escarpe. 4) Escarificado. 5) Ejecución del terraplén. · Extendido · Humectación · Compactación6) Termino del terraplén.  

1) Operaciones Previas

• Estudio de mecánica de suelos• Estudio preliminar• Trabajo de gabinete.• Ubicación: Mapas, Plano topográfico, Plano de anteproyecto.• Información Geológica: memorias, informes y mapas geológicos.• Información Geotécnica: Publicaciones. Memorias e informes.• Información Sismológica: Información del servicio sismológico

UCH y memorias.

2) Desbroce del terreno

El desbroce consiste en extraer y retirar de la zona comprendida por la traza de la carretera todos los árboles, plantas, maleza, escombros, basura o cualquier otro material Indeseable que pueda acarrear perjuicios al normal desarrollo de las obras o al futuro comportamiento de la vía.

3) Eliminación de la capa de tierra vegetal ( Escarpe )

• Eliminación de la capa más superficial de terreno, generalmente compuesta por un alto porcentaje de materia orgánica (humus), que como sabemos debe ser evitada a toda costa dada la susceptibilidad que presenta a procesos de oxidación y mineralización.

4) Escarificado

• Tarea que consiste en la disgregación de la capa superficial del terreno, efectuada por medios mecánicos. Generalmente se emplean herramientas especiales acopladas a máquinas tractoras de gran potencia (bulldozers) que se encargan simultáneamente de la eliminación del terreno vegetal y del proceso de escarificado

5) Ejecución del terraplén

  Comprende los procesos de:

a)Extendidob)Humectación c)Compactación.

a) Extendido

• Extendido del suelo en capas de espesor uniforme y sensiblemente paralelas. El material que componga cada capa deberá ser homogéneo y presentar características uniformes: en caso contrario, deberá conseguirse esta uniformidad mezclándolos convenientemente .

b)Humectación

• Doble función:Por un lado, asegura una óptima compactación del

material, asegurando la suficiente resistencia y reduciendo los posteriores asentamientos del terraplén.

Por otro, evita que las variaciones de humedad que se produzcan después de la construcción provoquen cambios excesivos de volumen en el suelo, ocasionando daños y deformaciones en el firme.

c) Compactación

Se procede a realizar la compactación mecánica de cada capa, hasta obtener una mayor densidad que el proctor normal.

En la coronación o capa final del terraplén, se realizara efectuando el perfilado de la superficie.

Consideraciones en la construcción de un Terraplén en una ladera.

Maquinaria utilizada

Esquema general de un terraplén

Este procedimiento se realizará hasta que el terraplén alcance la altura definida en el proyecto.

Compactación de un terraplén- Espesor max de 30 cm., a menos que dispongamos de los equipos

necesarios que nos garantice la compactación necesaria en el proyecto.

- Para la compactación del material este debe estar en las siguiente Condiciones de humedad:

- El material deberá estar homogéneamente húmedos, cercano al optimo, por lo tanto según como esté el terreno se deberá agregar o quitar agua.

Procedimiento:- El trabajo debe realizarse comenzando desde el borde del

terraplén, avanzando hacía el centro con pasadas paralelas traslapadas en por lo menos la mitad del ancho de la unidad compactadora.

- Toda la superficie debe recibir un numero suficiente de pasadas para que quede correctamente compactada.

Compactación de un terraplén.

- Los rellenos efectuados por capas deberán alcanzar una densidad del 95% D.M.C.S o un 80% de D.R.- En los bordes se exige un 90% de D.M.C.S y un 70% de D.R.

- Deslizamiento, esta falla no es común en terraplenes por que uno bien diseñado y construido no debería presentarla.- Erosión y deslizamientos locales- Corrimientos por apoyo en planos inclinados (laderas de cerros).- Asentamiento por disminución de huecos del suelo del terraplén.- Hundimientos por consolidación del suelo de fundación.- Flujo plástico del suelo de fundación - Asentamiento por vibraciones y licuación del suelo.

Fallas mas comunes